ies luis de morales. tecnología 4º eso. tema 3: tecnologías de la comunicación ii. (2ª parte)....

180

Upload: cochepocho

Post on 15-Aug-2015

14 views

Category:

Education


1 download

TRANSCRIPT

TECNOLOGIacuteAS DE LA COMUNICACIOacuteN IITEMA3 TECNOLOGIacuteA 4ordm ESO

Juan Antonio Pulido Profesor de Tecnologiacutea y PlaacutesticaIES Luis de Morales Arroyo de la Luz Caacuteceres

CONTENIDOS

31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS DE SENtildeALES 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADA Y PORTADORA 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS 36 EL ESPACIO RADIOELECTRICO

31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN

TIPOS DE SENtildeALES

El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia se inicia a principios del siglo XX debido principalmente a dos factores

1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de impulsos eleacutectricos mediante cables

y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios para la comunicacioacuten sin cable por el espacio por medio de las ondas electromagneacuteticas verdadera revolucioacuten de las comunicaciones

Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten

Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesicos

1ordm El emisor fuente de la que parte la comunicacioacuten que queremos transmitir el mensaje 2ordm El receptor persona o aparato al que queremos enviar el mensaje 3ordm El medio de transmisioacuten soporte o elemento que utilizamos para poder mandar el mensaje

Esta clase es una comunicacioacuten de conocimiento que se transmite utilizando estos tres elementos defiacutenelos

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

CONTENIDOS

31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS DE SENtildeALES 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADA Y PORTADORA 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS 36 EL ESPACIO RADIOELECTRICO

31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN

TIPOS DE SENtildeALES

El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia se inicia a principios del siglo XX debido principalmente a dos factores

1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de impulsos eleacutectricos mediante cables

y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios para la comunicacioacuten sin cable por el espacio por medio de las ondas electromagneacuteticas verdadera revolucioacuten de las comunicaciones

Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten

Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesicos

1ordm El emisor fuente de la que parte la comunicacioacuten que queremos transmitir el mensaje 2ordm El receptor persona o aparato al que queremos enviar el mensaje 3ordm El medio de transmisioacuten soporte o elemento que utilizamos para poder mandar el mensaje

Esta clase es una comunicacioacuten de conocimiento que se transmite utilizando estos tres elementos defiacutenelos

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN

TIPOS DE SENtildeALES

El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia se inicia a principios del siglo XX debido principalmente a dos factores

1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de impulsos eleacutectricos mediante cables

y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios para la comunicacioacuten sin cable por el espacio por medio de las ondas electromagneacuteticas verdadera revolucioacuten de las comunicaciones

Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten

Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesicos

1ordm El emisor fuente de la que parte la comunicacioacuten que queremos transmitir el mensaje 2ordm El receptor persona o aparato al que queremos enviar el mensaje 3ordm El medio de transmisioacuten soporte o elemento que utilizamos para poder mandar el mensaje

Esta clase es una comunicacioacuten de conocimiento que se transmite utilizando estos tres elementos defiacutenelos

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia se inicia a principios del siglo XX debido principalmente a dos factores

1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de impulsos eleacutectricos mediante cables

y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios para la comunicacioacuten sin cable por el espacio por medio de las ondas electromagneacuteticas verdadera revolucioacuten de las comunicaciones

Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten

Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesicos

1ordm El emisor fuente de la que parte la comunicacioacuten que queremos transmitir el mensaje 2ordm El receptor persona o aparato al que queremos enviar el mensaje 3ordm El medio de transmisioacuten soporte o elemento que utilizamos para poder mandar el mensaje

Esta clase es una comunicacioacuten de conocimiento que se transmite utilizando estos tres elementos defiacutenelos

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de impulsos eleacutectricos mediante cables

y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios para la comunicacioacuten sin cable por el espacio por medio de las ondas electromagneacuteticas verdadera revolucioacuten de las comunicaciones

Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten

Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesicos

1ordm El emisor fuente de la que parte la comunicacioacuten que queremos transmitir el mensaje 2ordm El receptor persona o aparato al que queremos enviar el mensaje 3ordm El medio de transmisioacuten soporte o elemento que utilizamos para poder mandar el mensaje

Esta clase es una comunicacioacuten de conocimiento que se transmite utilizando estos tres elementos defiacutenelos

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios para la comunicacioacuten sin cable por el espacio por medio de las ondas electromagneacuteticas verdadera revolucioacuten de las comunicaciones

Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten

Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesicos

1ordm El emisor fuente de la que parte la comunicacioacuten que queremos transmitir el mensaje 2ordm El receptor persona o aparato al que queremos enviar el mensaje 3ordm El medio de transmisioacuten soporte o elemento que utilizamos para poder mandar el mensaje

Esta clase es una comunicacioacuten de conocimiento que se transmite utilizando estos tres elementos defiacutenelos

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten

Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesicos

1ordm El emisor fuente de la que parte la comunicacioacuten que queremos transmitir el mensaje 2ordm El receptor persona o aparato al que queremos enviar el mensaje 3ordm El medio de transmisioacuten soporte o elemento que utilizamos para poder mandar el mensaje

Esta clase es una comunicacioacuten de conocimiento que se transmite utilizando estos tres elementos defiacutenelos

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesicos

1ordm El emisor fuente de la que parte la comunicacioacuten que queremos transmitir el mensaje 2ordm El receptor persona o aparato al que queremos enviar el mensaje 3ordm El medio de transmisioacuten soporte o elemento que utilizamos para poder mandar el mensaje

Esta clase es una comunicacioacuten de conocimiento que se transmite utilizando estos tres elementos defiacutenelos

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la informacioacuten la que sea hay que transformarla en impulsos eleacutectricos o en impulsos electromagneacuteticos De esta manera se puede transportar a traveacutes de los cables eleacutectricos (cables telefoacutenicos) o por el espacio hasta llegar al receptor Para que el mensaje se pueda entender es necesario volver a transformarlo al lenguaje o a la forma que estaba al principio Los aparatos que transforman el mensaje a estas sentildeales y viceversa se llaman transductores codificadores o decodificadores

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en los sistemas de comunicacioacuten se pueden clasificar en dos grandes grupos

1ordm las sentildeales continuas las que se transmiten sin ninguacuten tipo de interrupcioacuten por ejemplo un sonido que se transmite de forma continua y 2ordm las sentildeales discretas son sentildeales que parten de una sentildeal continua pero se van transmitiendo por fracciones a intervalos de tiempos regulares por ejemplo el sonido digital

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar las sentildeales se pueden clasificar en

1ordm Sentildeales analoacutegicas que pueden tomar infinitos valores entre dos cualesquiera sufren variaciones de forma continua

el valor de la sentildeal es continuo Por ejemplo la tensioacuten eleacutectrica de una bateriacutea hasta 14 voltios puede tener cualquier tensioacuten como 1234 V o 1234590575835696437 V 2ordm Sentildeales digitales son las que toman valores discretos valores determinados y finitos Como ejemplo un teleacutegrafo cuando se da al pulsador manda una sentildeal eleacutectrica y suena el timbre se le da el valor 1 (circuito eleacutectrico cerrado) y cuando no se da al pulsador no se manda un impulso eleacutectrico y no suena en timbre se le da valor 0 (circuito eleacutectrico abierto)

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Analoacutegico vs digital

httpyoutubelmDGKNiYIbg

Proceso de digitalizacioacuten

httpyoutube3yo7TLtuFqA

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal se le da el valor 1 y cuando no hay sentildeal se le da el valor 0

iquestHay corriente eleacutectrica

SI NO

1 0

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en coacutedigo Morse Luz equivale a 1 y sombra equivale a 0

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binarios y la miacutenima unidad de informacioacuten se le llama bit Al conjunto de ocho bits se le llama byte

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores puede tener un byte

Calcuacutelalo

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital que se usa en los ordenadores para procesar la informacioacuten y hacer complicados caacutelculos en mileacutesimas de segundo Las sentildeales van a la velocidad de la luz y los caacutelculos aritmeacuteticos tambieacuten

Las sentildeales analoacutegicas pueden tener distorsiones e interferencias Las sentildeales digitales no estaacuten sometidas a ninguna distorsioacuten porque los datos que manda son soacutelo dos ceros y unos o sea o se manda un impulso eleacutectrico (1) o no se manda (0)

Las sentildeales analoacutegicas se pueden transformar faacutecilmente en sentildeales digitales y viceversa El ordenador funciona asiacute

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario

httpyoutubeT4p-HP1i5Ek

El coacutedigo binario

httpyoutubeicrl3U0IVqw

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios

Cuando transmitimos un sonido al hablar las cuerdas vocales generan unas ondas de presioacuten que propagan a traveacutes del aire chocando las partiacuteculas unas con otras como si fueran canicas que estaacuten alineadas la de atraacutes pega a la de delante Algo parecido a la propagacioacuten de las ondas en el agua cuando tiramos una piedra son ondas conceacutentricas Estas ondas acuacutesticas que mandamos con la voz llegan al receptor mas concretamente a los oiacutedos del receptor que puede captar las variaciones de presioacuten las diferencias de amplitud o potencia de cada onda sonora y la frecuencia con la que llega o sea que el oiacutedo es un transductor o decodificador que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonido audibles por nuestro cerebro Ademaacutes por medio de la memoria podemos saber quieacuten es el que nos estaacute hablando

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A una onda de presioacuten alta le sigue otra de presioacuten baja Algo

parecido a un muelle horizontal

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Onda sonora transmitida por el aire

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de detraacutes con las de delante y asiacute transmiten el sonido

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute se transmite el sonido en el aire

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de presioacuten en sonidos audibles por el cerebro Manda impulsos

nerviosos al cerebro

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las ondas sonoras se transmiten en todas las direcciones igual que las ondas en el agua

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICASENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamos fijos mandan las sentildeales por medio de unos cables conductores El mensaje se manda a traveacutes de impulsos eleacutectricos Los teleacutefonos moacuteviles mandan los mensajes sin necesidad de cables mediante ondas electromagneacuteticas

Los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica se basan en las ondas electromagneacuteticas ondas que son capaces de viajar por el espacio tanto en el aire como en el vaciacuteo incluso en otros medios como el agua Los submarinos tambieacuten se comunican debajo del agua Estas sentildeales se transmiten en liacutenea recta y se reflejan rebotan como bolas de billar en los obstaacuteculos paredes montantildeas las nubes y las capas de la atmoacutesfera

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias se necesitan los postes repetidores y sobre todo los sateacutelites artificiales de comunicaciones que son capaces de conectar cualquier parte del mundo en liacutenea recta

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeales y evitan los obstaacuteculos del terreno

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Y las antenas paraboacutelicas transmiten las sentildeales desde la tierra a los sateacutelites artificiales de comunicaciones

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Los sateacutelites de comunicaciones ponen en contacto cualquier parte del mundo

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid y Buenos Aires se pueden poner en contacto directo mediante

un sateacutelite de comunicaciones

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden reflejar en las capas de la atmoacutesfera llegando asiacute a mas

distancia incluso con suficiente potencia en la antena pueden dar la vuelta a la tierra

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su camino Una montantildea las nubes la curvatura de la tierra las

capas de la atmoacutesfera son obstaacuteculos que dificultan las comunicaciones inalaacutembricas

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chatarra espacial

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propagan por el espacio las inalaacutembricas estaacuten formadas por la unioacuten de un campo eleacutectrico y un campo magneacutetico Son como dos ondas juntas Ambas ondas se representan con una onda que se propaga en un plano vertical la onda eleacutectrica y otra que se propaga a la misma velocidad en un plano horizontal la onda magneacutetica

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Diagrama de una onda electromagneacutetica

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas electromagneacuteticas al aire o al espacio sin que se molesten unas a otras Si pudieacuteramos ver las ondas que pasan por encima de nosotros tapariacuteamos la luz del Sol En un determinado instante puede haber millones de ondas electromagneacuteticas simultaacuteneamente La manera de que se puedan transmitir a la vez es que cada una utiliza una frecuencia diferente o una modulacioacuten diferente (FM o AM) Pongamos el ejemplo de las frecuencias de radio de FM En Espantildea puede haber maacutes de mil emisoras de radio en FM como radio Sansuentildea en Arroyo de la Luz Esta emisora emite en la frecuencia de 1076 Mhz Las otras emiten en otras frecuencias diferentes y asiacute no se tapan unas a otras Si dos emisoras coincidieran en su frecuencia oiriacuteamos una mezcla de las dos

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres

Ninguna de ellas coincide en la frecuencia

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las ondas de muy baja frecuencia hasta las de altiacutesima frecuencia el espacio radioeleacutectrico se divide en bandas de frecuencia en funcioacuten de su longitud de onda Pero expliquemos primero queacute es eso de la frecuencia y la longitud de onda

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doce bandas de frecuencias nueve de ellas para las comunicaciones Por lo tanto cada frecuencia o emisora estaacute situada en una franja o banda de frecuencias Cada banda tiene unas determinadas caracteriacutesticas y unos usos determinados Por ejemplo las emisoras de radio de FM emiten en la banda de VHF las de AM emiten en MF la tele emite en VHF y UHF los teleacutefonos moacuteviles emiten en UHF y SHF etc

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Viacutedeo sobre el espectro electromagneacuteticohttpyoutubeixwxOQf50kc

LA LUZ Y EL ESPECTRO ELECTROMAGNEacuteTICO (EA)httpyoutubeMlUHEGSqllo

Rodeados de ondas (Odissea)httpyoutubek0gYxCsX5KA

La luz y el espectro electromagneacuteticohttpyoutubem5_encne1tw

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA

La transmisioacuten analoacutegica es la que se ha utilizado desde el principio de las comunicaciones usando medios eleacutectricos y electroacutenicos hasta que se inventoacute la electroacutenica digital En resumidas cuentas consiste en utilizar una sentildeal u onda portadora (como si fuera una hoja en blanco sin escribir) la cual modificamos en funcioacuten del mensaje o comunicacioacuten que queremos enviar La sentildeal portadora se modifica mediante la sentildeal moduladora que ldquoescriberdquo el mensaje en la sentildeal portadora Como ejemplo la sentildeal portadora es el ruido que hace una trompeta cuando soplamos seriacutea el sonido base del que partimos si un trompetista empieza a tocar la trompeta sacando melodiacuteas y ritmos que suenen bien eacutesta seriacutea como la sentildeal moduladora la que utiliza la capacidad de hacer un sonido y le saca toda la gama musical del instrumento

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la sentildeal moduladora es la que modifica la portadora para ldquograbarrdquo el mensaje en ella

Esta sentildeal portadora se puede modificar alterando la amplitud (altura de la onda) o la frecuencia (la distancia horizontal de la onda)

Ahora seguro que entendemos mejor las siglas que se utilizan en los receptores de radio la FM o frecuencia modulada y la AM o amplitud modulada

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Modulacioacuten en amplitud (AM)

La sentildeal moduladora lleva la informacioacuten esta sentildeal viene caracterizada por su amplitud y frecuencia modifica la sentildeal portadora en funcioacuten de estos paraacutemetros La amplitud de la sentildeal portadora se modifica en funcioacuten de la sentildeal moduladora dando como resultado una sentildeal portadora modificada que se llama sentildeal modulada en amplitud la ldquoamplitud moduladardquo o AM Este tipo se sentildeal llega a mayor distancia que la FM pero es de peor calidad y tiene mayores interferencias Son emisoras que emiten a toda la nacioacuten y algunas se pueden oiacuter en todo el mundo

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Onda de amplitud modulada (AM)

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Onda de amplitud modulada (AM)

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Modulacioacuten en frecuencia (FM)

La sentildeal portadora sigue siendo la misma que en la AM tiene su amplitud y su frecuencia En este caso la sentildeal moduladora modifica la frecuencia de la sentildeal portadora pero no su amplitud que es constante La combinacioacuten de las dos da como resultado una onda modulada modificada en frecuencia lo que se llama vulgarmente la FM o frecuencia modulada Este tipo de sentildeal es maacutes niacutetida y limpia que la AM puede emitir con mucha mayor calidad en esteacutereo pero al emitir en liacutenea recta tiene menos alcance Normalmente son emisoras locales como Kiss FM Cadena 100 o Radio Sansuentildea

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Onda de frecuencia modulada (FM)

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras

iexcl Pues en una radio iquestVerdad

En funcioacuten del tipo de modulacioacuten que tenga FM o AM se pueden captar en un receptor de radio La FM emite entre 88 MHz y 108 MHz y la AM entre 530 KHz y 1700 KHz Pero existen muchiacutesimas maacutes emisoras de sentildeales y cada una dentro de la banda de frecuencias que le corresponda Las emisiones en onda corta las transmisiones mariacutetimas las aeacutereas las comunicaciones de los bomberos la policiacutea los taxis las comunicaciones militares los sateacutelites los moacuteviles internethellip Cada una de estas comunicaciones estaacute en una banda de frecuencia seguacuten su susodicha frecuencia Echemos otro vistazo al espectro radioeleacutectrico

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de frecuencia y todas las frecuencias de cada una Se llaman receptores multibandas o escaners Pueden recibir desde las frecuencias mariacutetimas y de navegacioacuten (VLF) hasta las sentildeales de los sateacutelites espaciales (SHF) de forma continua y teniendo la antena adecuada porque cada banda de frecuencias necesita una antena especiacutefica Estos receptores multibanda los usan normalmente los radioaficionados que tienen tambieacuten sus bandas de frecuencia especiacuteficas para emitir y conectarse con otros aficionados por todo el mundo

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas exteriores

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Detalle de las bandas de frecuencias

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

FM (Frecuencia modulada)

LW (onda larga)

MW (onda media o AM)

SW (onda corta en diferentes bandas)

>

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda especiacutefica de la ldquobanda ciudadanardquo

>

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una sentildeal de radio a la Tierra

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio exterior a bordo de la nave espacial VOSTOK 1 (12 de abril de

1961)

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Primera transmisioacuten espacial realizada por un astronauta

>

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Asiacute funciona la radio

httpyoutubeFlgRxp-O6pc

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL

Las telecomunicaciones han experimentado un desarrollo tecnoloacutegico espectacular gracias a la tecnologiacutea digital desde los antildeos 80 Actualmente es posible transmitir cualquier tipo de datos analoacutegicos siempre que lo digitalicemos primero Se pueden transmitir documentos escritos fotografiacuteas videos muacutesica conversacioneshellip cualquier cosa que se pueda digitalizar Para lo cual se necesita como ya sabemos transductores que puedan pasar la sentildeal analoacutegica a digital y viceversa cuando llegue al receptor La TDT (televisioacuten digital terrestre) es un claro ejemplo de las transmisiones digitales de imagen y sonido con una enorme calidad

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los conversores analoacutegico-digitales transforman la sentildeal analoacutegica en trocitos pequentildeiacutesimos y cada uno de ellos se le asocia un valor equivalente binario un bit un byte o varios bytes dependiendo de la complejidad de la informacioacuten Se digitaliza en coacutedigo binario cada pequentildeo trocito de informacioacuten En un sonido se recorta en sonidos independientes cada centeacutesima de segundo por ejemplo y ese valor del sonido en frecuencia e intensidad se le transforma en un valor equivalente pero en el sistema binario Esta informacioacuten se transmite de forma ordenada y a la velocidad de la luz ya sea por impulsos eleacutectricos o impulsos luminosos (fibra oacuteptica) en pequentildeos paquetitos de informacioacuten Al llegar al receptor se vuelve a pasar respetando el orden de llegada a la anterior forma analoacutegica recomponiendo el sonido en forma continua

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en vez de ldquotrocearrdquo el sonido en impulsos por centeacutesima de segundo se trocea la imagen en pequentildeos trocitos o piacutexeles Cuanto maacutes piacutexeles tenga una imagen mayor seraacute la calidad de la imagen digitalizada y mayor la cantidad de memoria de almacenamiento Cada pixel es una unidad de color y cada color tiene asociado su valor digital en bits Se desarma la imagen como si fuera un mosaico en piacutexeles y se mandan digitalizados en orden igual que el sonido Al llegar al receptor se vuelven a ordenar tal como van llegando y a cada pixel se le da su valor en color montando de nuevo el mosaico en pequentildeos puntos de colores Una imagen de 9 mega piacutexeles tiene nueve millones de trocitos cuadrados de color y cada uno con su valor en bits

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Digitalizacioacuten del sonido

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Digitalizacioacuten de la imagen

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten tendraacute

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

iquestQueacute ves aquiacute

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Abraham Lincoln

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

iquestY aquiacute

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Alberto Einstein

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS

COMUNICACIOacuteN VIacuteA SATEacuteLITE

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para transmitirse van por el espacio ya sea el atmosfeacuterico como el exterior Se transmiten siguiendo una trayectoria que puede ser rectiliacutenea paralela a la superficie terrestre o se reflejan en la superficie terrestre o en las capas de la atmoacutesfera antes de llegar al receptor

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Onda de superficie

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden energiacutea por el camino Esto es debido a las irregularidades del terreno al medio en que se mueven (de las caracteriacutesticas del aire) y de la frecuencia de la propia onda transmitida

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de forma directa entre emisor y receptor se le hace reflejar en las

capas de la atmoacutesferahellip

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

o se transmite por viacutea sateacutelite

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente seguacuten las distintas capas de la atmoacutesfera Podemos diferenciar dos zonas o capas

La primera capa llega hasta unos 50 Km de altura entre la estratosfera y la mesosfera Las ondas se mueven sin ninguna dificultad Hay ondas de superficie que recorren paralelas a la superficie terrestre miles de kiloacutemetros (frecuencia lt 30 MHz) ondas reflejadas en el suelo y ondas directas entre emisor y receptor (frecuencia gt 30 MHz)

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Capas de la atmoacutesfera

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50 Km hasta unos 400 Km A estas alturas las ondas electromagneacuteticas hasta una frecuencia de 30 MHz se reflejan progresivamente en las capas Por encima de los 30 MHz las ondas se ldquocuelanrdquo y atraviesan la ionosfera perdieacutendose en el espacio exterior La uacutenica forma de transmitir frecuencias mayores de 30 MHz (VHF y UHF) es usando sateacutelites espaciales y en tierra estaciones repetidoras de sentildeal

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacuten dando vueltas a la Tierra sirven para recibir la sentildeal electromagneacutetica desde un punto terrestre y volverla a mandar despueacutes de haberla amplificado a otro punto distante de la Tierra Como la Tierra es redonda muchas sentildeales que viajan en liacutenea recta no pueden llegar a puntos lejanos por lo que se hace necesario mandar las sentildeales por viacutea sateacutelite Para ello es necesario que las ondas se ldquocuelenrdquo por las capas de la atmoacutesfera especialmente en la capa de la ionosfera Con un miacutenimo de cuatro sateacutelites podriacuteamos tener cubierta toda la Tierra para retransmitir comunicaciones pero hay muchiacutesimos mas

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la Tierra Incluso hay sateacutelites fuera de la oacuterbita terrestre eacutestos son casi todos de investigacioacuten astronoacutemica Los sateacutelites terrestres tienen muchas funciones a realizar la maacutes general e importante la de las comunicaciones de todo tipo telefoniacutea fija imaacutegenes datos transmisioacuten de cadenas de televisioacuten y radio comunicaciones para teleacutefonos moacuteviles Pero existen otras funciones tan importantes como eacutestas pero menos conocidas investigacioacuten terrestre escaneo por infrarrojos y ultravioletas control de la contaminacioacuten y la temperatura global sateacutelites meteoroloacutegicos sateacutelites para el sistema GPS sateacutelites fotograacuteficos (Google Maps) sateacutelites militares para espiar al enemiacutego sateacutelites antimisileshellipiexclBUFF Muchiacutesimas

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de la Tierra y estaacuten a una altura de 36000 Km Al girar a la misma velocidad siempre estaacuten en el mismo sitio del cielo estaacuten fijos Estas oacuterbitas se llaman geoestacionarias y los sateacutelites geoestacionarios Como ejemplo los que emites las cadenas de televisioacuten y radio asiacute las paraboacutelicas siempre enfocan al sateacutelite y no hay que moverlas Seriacutea un cachondeo si tuvieacuteramos que estar continuamente orientando la ldquopaellerardquo hacia el sateacutelite que se mueve Otros sateacutelites siguen otras oacuterbitas en funcioacuten de sus necesidades Los que investigan la Tierra van normalmente en direccioacuten Norte ndash Sur las estaciones espaciales se mueven en direccioacuten horizontal Este ndash Oeste los sateacutelites espiacuteas siempre estaacuten encima del paiacutes enemigo En las noches estrelladas de verano podemos ver cantidad de sateacutelites puntitos blancos que se mueven en el cielo

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simple triacutepode se puede ver el recorrido que realizoacute la Estacioacuten ISS durante 20 segundos

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Estacioacuten orbital ISS pasando por el estrecho de Gibraltar

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional ISS

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten espacial internacional ISS

httpeoljscnasagovForFunHDEV

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Sistema GPS

El sistema GPS (Sistema de Posicionamiento Global) es un maravilloso invento de los norteamericanos con el cual puedes encontrar un mechero que se te haya perdido en lo maacutes recoacutendito de la selva amazoacutenica Dicho de otra manera te dice la posicioacuten exacta en cualquier parte del mundo con una precisioacuten de mas-menos un metro La versioacuten militar tiene maacutes precisioacuten Funciona mediante una serie de sateacutelites (alrededor de 28) que estaacuten en una posicioacuten fija en la oacuterbita terrestre y mandan su sentildeal de posicioacuten al GPS terrestre (o mariacutetimo y aeronaacuteutico) Se necesitan la sentildeal de un miacutenimo de tres sateacutelites para que un GPS calcule la posicioacuten exacta por un caacutelculo de triangulacioacuten De cuantos maacutes sateacutelites reciba la sentildeal mayor exactitud de la posicioacuten

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Se necesitan un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten por triangulacioacuten

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Ventajas

Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten Un GPS no soacutelo te da la posicioacuten cargaacutendole un mapa en memoria te puede llevar a cualquier parte del mundo por carreteras Son gratis no hay que pagar cuota por el uso Es sistema GPS tambieacuten tiene aplicacioacuten naval y aeronaacuteutica Cualquier teleacutefono moacutevil ya lleva incorporado un GPS

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Inconvenientes

Es un sistema de posicionamiento dependiente del ejeacutercito norteamericano que fue desarrollado para uso militar En caso de necesidad (necesidades militares) lo desconectan y nos quedamos sin sistema todo el mundo

Es necesario un miacutenimo de tres sateacutelites para calcular la posicioacuten Cuantos maacutes mejor

Si un sateacutelite cambia su posicioacuten por accidente la sentildeal ya es erroacutenea

Son relativamente caros

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

GPS para coche

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

GPS aeronaacuteutico

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

GPS de uso naval

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

GPS portaacutetil para excursionistas

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Aplicacioacuten de un GPS para navegacioacuten aeacuterea en un avioacuten

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

GPS portaacutetil instalado en una avioneta

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Funcionamiento del sistema GPS

httpyoutubeR6DRRrU5L3Q

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Telefoniacutea moacutevil

Aunque parezca mentira la telefoniacutea moacutevil es un invento reciente Llevamos maacutes de un siglo con los teleacutefonos fijos las redes conmutadas alaacutembricas pero desde los antildeos 80 se ha ido normalizando y extendiendo el uso de los teleacutefonos moacuteviles o moacutevil a secas gracias a los sistemas de comunicacioacuten inalaacutembrica por ondas de radio al principio analoacutegico y ahora completamente digital ya que el sistema digital permite mayores velocidades de comunicacioacuten mayor cantidad de conexiones entre usuarios y mas calidad en la emisioacuten de sentildeales

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructura de elementos

1 Estaciones moacuteviles (EM) Son los emisores y receptores de sentildeales telefoacutenicas los moacuteviles Para lo cual tendraacuten que estar en la zona de cobertura de las estaciones fijas las estaciones repetidoras que vemos por todas partes especialmente en las zonas altas

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute de grandes y voluminosos

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un ladrillo

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antenas y paraboacutelicas) estrateacutegicamente distribuidas por el territorio nacional (en cada nacioacuten la suya) intentando dar cobertura al maacuteximo de superficie Todo el territorio se divide en ldquoceldillasrdquo y en cada una hay un repetidor que da cobertura a esa zona A esto se le llama cobertura (BTS)

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geograacutefica llamada ldquoceldillardquo(sistema celular)

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una estacioacuten fija

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el buen funcionamiento de la red de estaciones fijas y conectan con ellas 4 Centro de comunicacioacuten de moacuteviles (MSC) Es como el centro de control Coordina y gestiona las comunicaciones entre las diferentes zonas geograacuteficas y conecta los moacuteviles a la red de telefoniacutea fija En estos centros tambieacuten hay una base de datos de los clientes sus teleacutefonos y los servicios a los que pueden acceder en funcioacuten de sus contratos 5 Central de red telefoacutenica conmutada puacuteblica (CRTC) La encargada de gestionar la conexioacuten entre los centros de coordinacioacuten de moacuteviles con los centros de comunicacioacuten de telefoniacutea fija

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil

GSM o Sistema Global para las telecomunicaciones moacuteviles es un sistema estaacutendar completamente definido usado para la comunicacioacuten entre teleacutefonos moacuteviles basada en la tecnologiacutea digital Lo que permite al ser digital que cualquier usuario pueda conectarse a traveacutes del teleacutefono a su PC personal permitieacutendole interactuar por e-mail fax acceder a Internet y un acceso seguro a redes LAN o Intranet Tambieacuten existe la posibilidad de enviacuteo de texto corto entre terminales (SMS) Es el estaacutendar maacutes extendido del mundo el 82 de los terminales mundiales lo usa 3000 millones de usuarios en 212 paiacuteses distintos predominando en Europa Asia Ameacuterica del Sur y Oceaniacutea y con una gran extensioacuten en Norteameacuterica

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevil se basan en el concepto de celdas es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un aacuterea geograacutefica Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda denominado estacioacuten base (o Estacioacuten base transceptora BTS) Cuanto menor sea el radio de una celda mayor seraacute el ancho de banda disponible Por lo tanto en zonas urbanas muy pobladas hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kiloacutemetros que proporcionan cobertura

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Red celular de la telefoniacutea moacutevil

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexaacutegono) Para evitar interferencia las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia En la praacutectica dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diaacutemetro de la celda

Arquitectura de la red GSM En una red GSM la terminal del usuario se llama estacioacuten moacutevil Una estacioacuten moacutevil estaacute constituida por una tarjeta SIM (Moacutedulo de identificacioacuten de abonado) que permite identificar de manera uacutenica al usuario y a la terminal moacutevil o sea al dispositivo del usuario (normalmente un teleacutefono portaacutetil)

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un nuacutemero uacutenico de identificacioacuten de 15 diacutegitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos moacuteviles) Cada tarjeta SIM posee un nuacutemero de identificacioacuten uacutenico (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados moacuteviles) Este coacutedigo se puede proteger con una clave de 4 diacutegitos llamada coacutedigo PIN Por lo tanto la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicacioacuten con la estacioacuten base

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Arquitectura de la red GSM

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC) que administra la distribucioacuten de los recursos El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS) Por uacuteltimo los controladores de estaciones base estaacuten fiacutesicamente conectados al Centro de conmutacioacuten moacutevil (MSC) que los conecta con la red de telefoniacutea puacuteblica y con Internet lo administra el operador de la red telefoacutenica El MSC pertenece a un Subsistema de conmutacioacuten de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios su ubicacioacuten y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Estructura jeraacuterquica de una red GSM

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los sistemas de comunicacioacuten de datos estaacuten evolucionando a tal velocidad que el ciudadano de a pieacute se ve desbordado por esta tecnologiacutea y es incapaz de asimilarla a la misma velocidad Los moacuteviles actuales son verdaderos ordenadores reducidos a la miacutenima expresioacuten con la particularidad de poder conectarse a casi todas las redes de comunicacioacuten Internet moacutevil Skype Whatsapp video conferencias GPS multiconferencias buzoacuten de vozhellipTodo ello con un pequentildeo ldquocacharrordquo que no abulta maacutes que una cajetilla de tabaco con la posibilidad de estar conectado en cualquier parte del mundo con el resto del mundo Y si esto no fuera poco los nuevos sistemas los de tercera generacioacuten o UTMS estaacuten desplazando poco a poco al sistema GSM actual gracias a sus enormes ventajas especialmente porque contempla un sistema de interconexioacuten global de todas las redes

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico es el subconjunto de radiaciones electromagneacuteticas cuya frecuencia se ha fijado convencionalmente entre 9KHz y 3000GHz y cuyo uso se destina fundamentalmente para la difusioacuten de la televisioacuten y la radio por el espacio terrestre libre tanto en emisiones digitales como analoacutegicas Es la Administracioacuten del Estado el ente que ordena y normaliza el buen uso de las radiofrecuencias De esta manera se subdivide el espacio radioeleacutectrico en diferentes bandas para diferentes tipos de uso Las emisiones de radio comerciales la televisioacuten las comunicaciones mariacutetimas aeacutereas espaciales la policiacutea las comunicaciones militares los radioaficionadoshellipy multitud de utilidades deben estar bien distribuidas en este espectro radioeleacutectrico

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del conjunto de las ondas electromagneacuteticas El espectro electromagneacutetico se extiende desde la radiacioacuten de menor longitud de onda como los rayos gamma y los rayos X pasando por la luz ultravioleta la luz visible y los rayos infrarrojos hasta las ondas electromagneacuteticas de mayor longitud de onda como son las ondas de radio Se cree que el liacutemite para la longitud de onda maacutes pequentildea posible es la longitud de Planck mientras que el liacutemite maacuteximo seriacutea el tamantildeo del Universo aunque formalmente el espectro electromagneacutetico se puede considerar infinito y continuo El espacio radioeleacutectrico es el conjunto de todo tipo de frecuencias susceptibles de utilizarse en la tecnologiacutea de las telecomunicaciones El espectro radioeleacutectrico de comunicaciones se subdivide en nueve bandas de frecuencia de las doce existentes

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van desde la ULF hasta la EHF

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol)

httpyoutubeixwxOQf50kc

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

SENtildeALES EXTRATERRESTRES

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado algunas sentildeales que podiacutean ser indicio de una civilizacioacuten extraterrestreQuizaacutes la sentildeal maacutes impresionante fue recibida la noche del 15 de agosto de 1977 por el radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio en la frecuencia de 14204056 MHz Cuando Jerry Ehman el astroacutenomo encargado revisoacute los registros de la computadora quedoacute tan asombrado por lo que encontroacute que escribioacute iexclWow en el papel Desde entonces esta sentildeal se conoce como la sentildeal ldquoWowrdquo Sin embargo esta sentildeal es una evidencia muy deacutebil ya que no se ha repetido a pesar de que el lugar del que proveniacutea ha sido explorado con distintos radiotelescopios varias veces en los uacuteltimos antildeos y es de esperarse que se encontrariacutean sentildeales similares en ese lugar o cerca de alliacute

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces menores incluyendo el Very Large Array en Socorro New Mexico el grupo de radiotelescopios maacutes grande del mundo

iquestQue es lo que hizo a esa sentildeal tan asombrosaFue una sentildeal de gran potencia que no parece haber provenido de la Tierra o parte de interferencia terrestre y que gradualmente aumentoacute de potencia y luego disminuyoacute su potencia conforme el radiotelescopio iba rastreando esa zona del cielo Todas estas caracteriacutesticas la convirtieron en la mayor y mejor sentildeal de la historia

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelescopio Big Ear el 15-08-1977

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

La sentildeal WOW

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz

httpyoutubeOkycNvrpjCs

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180

FIN

  • Slide 1
  • Slide 2
  • Slide 3
  • Slide 4
  • 31 ELEMENTOS BAacuteSICOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIOacuteN TIPOS D
  • Slide 6
  • El despegue de los sistemas de comunicaciones a distancia s
  • 1ordm el empleo de los sistemas de telefoniacutea transmisioacuten de i
  • Slide 9
  • y 2ordm el desarrollo de los conocimientos teacutecnicos necesarios
  • Slide 11
  • Este es el tema que desarrollaremos a continuacioacuten
  • Todo sistema de comunicacioacuten consta de tres elementos baacutesi
  • En los sistemas de comunicacioacuten alaacutembrica o inalaacutembrica la
  • Slide 15
  • Comunicacioacuten telefoacutenica alaacutembrica
  • Slide 17
  • Las sentildeales que se utilizan para transmitir informacioacuten en
  • Slide 19
  • Slide 20
  • Atendiendo al valor (intensidad fuerza) que pueden tomar l
  • Slide 22
  • Analoacutegico vs digital httpyoutubelmDGKNiYIbg Proceso de
  • Por lo tanto en las sentildeales digitales cuando existe sentildeal
  • Como ejemplo el uso de un foco para mandar un mensaje en c
  • Estos valores fijos discretos (0 y 1) se denominan binari
  • iquestCuaacutentos valores puede tener un bit iquestCuaacutentos valores p
  • Esta es la base para los sistemas de comunicacioacuten digital q
  • Viacutedeo sobre bits bytes y el sistema binario httpyoutube
  • iquestCoacutemo se propagan las sentildeales en los diferentes medios
  • Transmitimos los sonidos mediante ondas de presioacuten acuacutesticas A
  • Onda sonora transmitida por el aire
  • Las partiacuteculas del aire se van chocando unas a otras las de de
  • Lo mismo que un muelle en posicioacuten horizontal
  • Y lo mismo que unas canicas que se van dando unas a otras Asiacute
  • El oiacutedo es un transductor que transforma las ondas sonoras de p
  • Slide 37
  • 32 COMUNICACIOacuteN INALAacuteMBRICA SENtildeAL MODULADORA Y PORTADORA
  • Los teleacutefonos normales que tenemos en casa los que llamamo
  • Por eso para transmitir comunicaciones a largas distancias
  • Las torretas repetidoras facilitan la transmisioacuten de las sentildeale
  • Slide 42
  • Slide 43
  • Dos puntos que esteacuten muy distantes en la tierra ejemplo Madrid
  • Las ondas electromagneacuteticas de comunicaciones se pueden ref
  • Las ondas electromagneacuteticas pueden encontrar obstaacuteculos en su c
  • La Tierra estaacute llena de miles de sateacutelites artificiales y chata
  • Las ondas electromagneacuteticas que son las ondas que se propa
  • Diagrama de una onda electromagneacutetica
  • Perohellipiquestcoacutemo se pueden transmitir a la vez tantiacutesimas ondas e
  • Algunas emisoras de radio en FM de la provincia de Caacuteceres Ni
  • Como existen una enorme cantidad de frecuencias desde las
  • Esquema de una onda y sus valores caracteriacutesticos
  • Slide 54
  • Slide 55
  • Slide 56
  • Slide 57
  • Slide 58
  • El espacio o espectro radioeleacutectrico estaacute dividido en doc
  • Slide 60
  • Slide 61
  • Slide 62
  • Slide 63
  • Viacutedeo sobre el espectro electromagneacutetico httpyoutubeixwxO
  • 2A TRANSMISIOacuteN ANALOacuteGICA
  • La sentildeal portadora es la sentildeal base monoacutetona limpia y la
  • Diales de sintonizacioacuten en FM y en AM de una radio cualquiera
  • Modulacioacuten en amplitud (AM) La sentildeal moduladora lleva
  • Onda de amplitud modulada (AM)
  • Onda de amplitud modulada (AM) (2)
  • Modulacioacuten en frecuencia (FM) La sentildeal portadora sigu
  • Onda de frecuencia modulada (FM)
  • Slide 73
  • iquestDoacutende puedo oiacuter estas emisoras iexcl Pues en una radio
  • Slide 75
  • Existen receptores que pueden captar unas cuantas bandas de
  • Receptor multibanda con tres antenas y conexiones para antenas
  • Detalle de las bandas de frecuencias
  • Slide 79
  • Emisora de radioaficionado en la banda de los 29 MHz una banda
  • El Sputnik I primer sateacutelite espacial ruso que transmitioacute una
  • Yuri Alekseyevich Gagarin primer ser humano en ir al espacio
  • Slide 83
  • Asiacute funciona la radio httpyoutubeFlgRxp-O6pc
  • 2B TRANSMISIOacuteN DIGITAL
  • Pero iquestcoacutemo se digitaliza una imagen o un sonido Los co
  • Con las imaacutegenes pasa un tanto de lo mismo En este caso en
  • Digitalizacioacuten del sonido
  • Digitalizacioacuten de la imagen
  • Detalle de los piacutexeles o pequentildeos cuadrados de color
  • Cuantos maacutes piacutexeles tenga una imagen maacutes calidad y resolucioacuten t
  • iquestQueacute ves aquiacute
  • Abraham Lincoln
  • iquestY aquiacute
  • Alberto Einstein
  • 33 PROPAGACIOacuteN DE LAS ONDAS ELECTROMAGNEacuteTICAS COMUNICACIOacuteN V
  • Las ondas electromagneacuteticas no necesitan un cable para tran
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas
  • Trayectoria de las ondas electromagneacuteticas (2)
  • Slide 100
  • Slide 101
  • Slide 102
  • Onda de superficie
  • Slide 104
  • Esta propagacioacuten de las ondas no es uniforme y pierden ener
  • Slide 106
  • Cuando una onda electromagneacutetica no se puede transmitir de form
  • o se transmite por viacutea sateacutelite
  • Slide 109
  • Las ondas electromagneacuteticas se propagan de forma diferente
  • Capas de la atmoacutesfera
  • La segunda capa la ionosfera o termosfera va desde los 50
  • Slide 113
  • Slide 114
  • Slide 115
  • 34 TECNOLOGIacuteA DE LA COMUNICACIOacuteN DE USO COTIDIANO
  • Los sateacutelites artificiales de comunicaciones eacutesos que estaacute
  • Existe una enorme variedad de sateacutelites dando vueltas a la
  • Slide 119
  • Hay sateacutelites de giran a la misma velocidad de rotacioacuten de
  • Slide 121
  • Slide 122
  • Oacuterbita geoestacionaria de un sateacutelite
  • En la fotografiacutea tomada con una caacutemara reacuteflex sobre un simpl
  • Fotografiacutea de la ISS sobrevolando Guadalajara
  • Slide 126
  • Fotografiacutea de Espantildea tomada desde la ISS
  • Foto en alta resolucioacuten de la estacioacuten espacial internacional
  • Slide 129
  • iexcl Conectando en directo con las caacutemaras web de la estacioacuten esp
  • Sistema GPS
  • Hay alrededor de 28 sateacutelites GPS en oacuterbita terrestre
  • Slide 133
  • Ventajas Gran exactitud en el caacutelculo de la posicioacuten
  • Inconvenientes Es un sistema de posicionamiento depen
  • GPS para coche
  • GPS aeronaacuteutico
  • GPS de uso naval
  • GPS portaacutetil para excursionistas
  • Slide 140
  • GPS portaacutetil instalado en una avioneta
  • Funcionamiento del sistema GPS httpyoutubeR6DRRrU5L3Q
  • Telefoniacutea moacutevil
  • Para que un moacutevil funcione necesita la siguiente estructur
  • Estacioacuten moacutevil o EM o sea un moacutevil
  • No no es un enano con un moacutevil es que al principio eran asiacute d
  • Uno de los primeros moacuteviles ldquoutilizablesrdquo Seguiacutea siendo un lad
  • Evolucioacuten de los ladrilloshellipiexclperdoacuten de los moacuteviles
  • 2 Estaciones fijas (EF) Instalaciones permanentes (antena
  • Estacioacuten fija repetidora (EF) que da cobertura a una zona geogr
  • Sistema GSM Celdillas o zonas fiacutesicas con cobertura desde una
  • 3 Estaciones de control (EC) Centros que gestionan el bue
  • Slide 153
  • Sistema GSM de telefoniacutea moacutevil
  • El concepto de red celular Las redes de telefoniacutea moacutevi
  • Red celular de la telefoniacutea moacutevil
  • En una red celular cada celda estaacute rodeada por 6 celdas co
  • Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de
  • Arquitectura de la red GSM
  • Todas las estaciones base de una red celular estaacuten conectad
  • Estructura jeraacuterquica de una red GSM
  • Slide 162
  • 35 GRANDES REDES DE COMUNICACIOacuteN DE DATOS
  • Actualmente el desarrollo de los terminales moacuteviles y los s
  • 36 EL ESPACIO RADIOELEacuteCTRICO
  • El dominio puacuteblico radioeleacutectrico o espacio radioeleacutectrico
  • Se denomina espectro electromagneacutetico a la distribucioacuten del
  • Espectro radioeleacutectrico Las bandas de telecomunicaciones van d
  • Espectro electromagneacutetico (no confundir con radioeleacutectrico)
  • El espectro electromagnetico NASA (Espantildeol) httpyoutube
  • SENtildeALES EXTRATERRESTRES
  • Los astroacutenomos a lo largo de los antildeos han encontrado alg
  • Pero no se han encontrado sentildeales ni siquiera mil veces men
  • Radiotelescopio Big Ear en la Universidad Estatal de Ohio
  • Graacutefico de sentildeales radioeleacutectricas recogidas por el radiotelesc
  • La sentildeal WOW
  • Slide 177
  • The Alien Wow Signal 72 sec at 14204556 MHz httpyoutub
  • Slide 179
  • Slide 180