COMUNICACION TRANSOCEÁNICA

CABLE TRANSOCEANICO

 INTRODUCCIÓN:

Un cable transoceánico es un cable fabricado de diferentes materiales como podrían ser cobre, fibra óptica  etc. Este tiene la peculiaridad de que soporta las  grandes profundidades del fondo marino y su función es la de establecer un contacto entre dos países separados por un océano.

¿QUÉ  ES?

Es un cable de varios centímetros de grosor que fue diseñado para resistir las inclemencias del fondo del oceánico la forma mas común de estos cables es un centro o núcleo de un material con gran capacidad conductora hoy la mejor opción  es la fibra óptica y esta resta recubierta de materiales de gran fuerza para evitar que este se rompa  uno de estos materiales por ejemplo seria el kevlar que resiste grandes fuerzas de  presión .

¿COMO FUNCIONA?

Un Cable transoceánico funciona desde una  estación que codifica la información y la dirige atreves del el cable por medio de pulsos de energía o de luz según sea el material con el cual fue fabricado  en la estación receptora decodifica la información.

¿PARA QUE SE UTILIZA?

Se utiliza para mantener un intercambio  de información constante y sin interrupciones .

¿CUALES SON SUS DIMENCIONES?

Las dimensiones pueden variar dependiendo de los materiales con los que se fabricó y las distancias entre países que tiene que unir

¿DE QUE ESTA HECHO  Y QUE FUNCION TIENE?

La mayoría de los cables estan fabricados de fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

fue descubierto en 2010

¿QUE ES EL KEVLAR?

Es una poliamida sintetizada por primera vez en 1965 por la quimica Stephanie Kwolek el kevlar son principalmente tiras de fibra que tambien es utilizada para crear ropa.

PROBLEMA PRINCIPAL:

Instalación de cableado para tener  una mejor comunicación entre diferentes países atreves de las profundidades de los océanos.

ESTADO    A                                                                          ESTADO     B

falta de comunicacio entre                                     intsalacion de                       
 países.                                                                       cable transoceanico.

VARIABLES PRINCIPALES:

v  Distancia entre países.

v  Resistencia en robots (para dicha instalación).

v  Número de países a comunicar.

v  Materia prima del cable.

v  Profundidad a la que se encuentra el cable.

RESTRICCIONES:

      *   Materiales anticorrosivos 

              1.- pintura anticorrosiva

              2.- tetroxido de plomo

              3.- silicato sodico

       *  Utilización de maquinaria.

             1.- la necesaria para la utilizacion de los robots 

             2.- maquinas especiales par dicho trabajo

       *  Resistencia del cable.

             1.- materia prima

Caracteristicas de las antenas

ANTENAS OMNIDIRECCIONALES

Este tipo de antenas omnidireccionales son muy empleadas para lugares al aire libre (parques, jardines, etc.) o en interiores (cafeterías, bibliotecas, terrazas, etc.) donde se requiere tener de una señal que cubra un espacio de 360 grados y que varias personas se conecten de manera inalámbrica a la red. 

 Una de las características de importancia de una antena es el concepto 'ganancia' que se refiere al grado de potencia de amplificación de la señal que tenga la antena, se representa mediante la unidad dB (decibelio), para representar una unidad de ganancia en las antenas omnidireccionales se usa el termino dBi (se usa por las antenas isotrópicas que se usan para el cálculo de la ganancia).

Las antenas omnidireccionales cuentan con las siguientes ventajas:
- Su precio es muy accesible.
- Instalación fácil y rápida.
- Bastante duraderas.
- Ganancia de señal desde los 15 dBi.
- Su construcción puede ser incluso de manera casera.

GANANCIA EN LAS ANTENAS

Ganancia, en lo referido a señales eléctricas, es una magnitud que expresa la relación entre la amplitud de una señal de salida respecto a la señal de entrada, medida en unidades llamadas belios (B) o submúltiplos de éste, llamados decibelio (dB).

Por ejemplo, si la potencia de salida de un amplificador es 40 W (vatios) y la de entrada era de 20 W, la ganancia sería de 10 log (40 W / 20 W) ≈ 3,0103 dB.

Si la ganancia es negativa, hablamos de  atenuación. Así, en el ejemplo anterior pero al revés: 40 W de entrada, frente 20 W de salida, el resultado sería de -3,0103 dB. No hablaríamos de una ganancia de -3 dB, sino de una atenuación de 3 dB.

DIRECTIVIDAD EN LAS ANTENAS

La Directividad de una antena se define como la relación entre la densidad de potencia radiada en una dirección, a una distancia, y la densidad de potencia que radiaría a la misma distancia una antena isotrópica,, a igualdad de potencia total radiada.

Si no se especifica la dirección agular, se sobreentiende que la Directividad se refiere a la dirección de máxima radiación.

La directividad se puede obtener en general a partir del diagrama de radiación de la antena.

Para antenas directivas, con un solo lóbulo principal y lóbulos secundarios de nivel despreciable, se puede obtener una directividad aproximada considerando que se produce radiación uniforme en el ángulo sólido definido a partir de los anchos de haz a –3dB en los dos planos principales del diagrama de radiación.

Qué significa la ROE de una antena?

La relación de ondas estacionarias (ROE) es la relación entre la tensión máxima en la línea y la tensión mínima, como se dijo más arriba.

Un medidor de la ROE mide la adaptación de impedancia relativa de una antena y de su línea de alimentación, por lo tanto:

•  Los valores ROE bajos significan que existe una mayor adaptación de impedancia entre el transmisor y el sistema de antena. Una adaptación perfecta entre transmisor y antena se releja en una ROE de 1:1.
• La ROE define la calidad de una antena observada desde el transmisor.
• Una ROE baja no garantiza que la antena emitirá toda la energía de RF que el transmisor le envía.

TRANSFORMACIÓN DE CORRIENTE ALTERNA A CONTÍNUA

Se utiliza la corriente alterna a la hora de transportar la corriente, esta corriente es la que nos llega a casa, sin embargo la mayoria de los aparatos electricos funcionan con corriente continua por lo que es indispensable transformarla. Este proceso se consigue mediante el puente de diodos.

Explicacion del proceso de transformacion de corriente alterna en corriente continua; la señal en alterna entra por el transformador con lo que se consigue que baje la tension. Acontinuacion la señal ira al puente de diodos, en la que la señal positiva se filtrara por el diodo 3 y la señal negativa se filtrara por el diodo 2..

La tension obtenida a la salida de el puente de diodos no es una señal continua pura como la que necesitan las maquinas electronicas para ser utilizadas para esto necesitamos un filtro. Para entender el funcionamiento del filtro tenemos que ir hasta el puente de diodos ya que cuando el diodo conduce el condensador se carga y cuando el diodo no deja pasar la corriente el condensador se abre y mantiene la señal casi pura.

Asi es como quedara la señal en alterna de la fuente de diodos

 

Bandas y rangos de frecuencia

En este apartado vamos a hablar un poco de las bandas y rangos de frecuencia de la telefonía móvil, WIFI y WI MAX. 

TELEFONIA MOVIL

 

- GSM :  Va de 900 MHz a 1800 MHz

La red GSM (Sistema global de comunicaciones móviles) es, a comienzos del siglo XXI, el estándar más usado de Europa. Se denomina estándar "de segunda generación" (2G) porque, a diferencia de la primera generación de teléfonos portátiles, las comunicaciones se producen de un modo completamente digital.

En Europa, el estándar GSM usa las bandas de frecuencia de 900MHz y 1800 MHz. Sin embargo, en los Estados Unidos se usa la banda de frecuencia de 1900 MHz.

Arquitectura de la red Gsm

En una red GSM, la terminal del usuario se llama estación móvil. Una estación móvil está constituida por una tarjeta SIM (Módulo de identificación de abonado), que permite identificar de manera única al usuario y a la terminal móvil, o sea, al dispositivo del usuario (normalmente un teléfono portátil). 

Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un número único de identificación de 15 dígitos denominado IMEI. 

- 3G : Va de 900 MHz a 2100 MHz

La tecnología de la telefonía móvil 3G está basada en redes de transmisión de datos y voz. Estas redes han ido evolucionando a medida que el GPRS ha ido aumentando su velocidad en la transmisión de datos. En los últimos años, ha aumentado la demanda por parte de los usuarios para poder acceder a internet desde el teléfono móvil, lo que ha favorecido el desarrollo de esta tecnología. Sin embargo, aún quedan algunos aspectos por mejorar si comparamos sus prestaciones con las de la telefonía fija.

Ventajas de la telefonía móvil 3G

Una de la principal ventaja de la telefonía móvil 3G es que sólo se paga por la descarga del paquete de datos realizado, lo que supone un menor coste en la factura. A esto debemos añadir la alta velocidad de transmisión, la cual puede alcanzar valores superiores a los 3 Mbits gracias a las tecnologías desarrolladas en los últimos años.

Inconvenientes de la telefonía móvil 3G

La telefonía móvil 3G también tiene desventajas, las cuales todavía no están aún del todo solucionadas. Una de ellas es la falta de cobertura dependiendo de la localización del teléfono móvil. La velocidad de transferencia puede disminuir considerablemente, incluso carecer totalmente de cobertura, dependiendo de la zona en que nos encontremos. Otra desventaja es la disminución de velocidad de conexión si el teléfono móvil desde el que nos conectamos está en movimiento, como por ejemplo, desde un coche o un tren.

- 4G : Va de 800 MHz a 2600 MHz

l 4G es un tipo de conexión a internet desde el móvil. Su nombre hace referencia a la cuarta generación móvil, como evolución del 3G, que es la tecnología que hasta ahora estaba presente en la mayoría de teléfonos. La principal mejora del 4G es que te permite alcanzar velocidades, como mínimo, 10 veces más rápidas que el actual 3G.

Ventajas de la telefonía móvil 4G

Más rápido que el ADSL. Mientras que el 3G apenas permite llegar a 10 Mb/s, con el 4G idealmente podremos navegar a velocidades de hasta 100 Mb/s. Ver un vídeo, descargar una aplicación o simplemente abrir una web es mucho más rápido. En el futuro se espera que el 4G llegue a velocidades de hasta 1 Gb/s .De todas maneras, todas estas velocidades son máximas y en la práctica son más bajas.

Mejor para jugar en línea. Podremos hacer videoconferencias o jugar en línea con más fluidez. Además de la velocidad, el 4G tiene la ventaja de funcionar mejor con las conexiones en tiempo real. El retardo de las conexiones, que se llama ping o latencia, es un 75% inferior al del 3G. Por lo que apenas notarás cortes en tus conversaciones por internet o juegos online.

Menos saturación. Otra ventaja del 4G, no muy conocida, es que disminuye la congestión de las redes. Por lo que más usuarios pueden estar conectados al mismo tiempo en una zona. O lo que es lo mismo, el 4G puede minimizar el tradicional colapso telefónico de cada Nochevieja o hacer que nuestra conexión sea más estable a lo largo del día.

Gratis. Y lo mejor de todo es que el 4G es gratis en España. Vodafone y Yoigo no cobran un extra por ello en sus tarifas de internet móvil. Y Orange lo incluye sin coste con algunas de ellas.

Desventajas de la telefonía 4g

Teléfono compatible. Sólo podrás utilizar el 4G si tu teléfono es compatible. Esto no es lo habitual, ya que actualmente la mayoría de teléfonos sólo funcionan con 3G. En el mercado ya se pueden encontrarse algunos modelos 4G, pero la mayoría son de gama alta y sus precios son elevados. Aunque también existen algunas opciones más económicas.

Cobertura limitada. El 4G se encuentra en pleno despliegue y de momento sólo algunas ciudades disponen de él. Según lo anunciado por las compañías, Yoigo es el operador que a medio plazo tendrá más cobertura, ya que espera llegar con su 4G a todas las poblaciones de más de 70.000 habitantes para finales de 2013.

No supera a la fibra óptica. Aunque los operadores anuncian velocidades de hasta 150 Mb, lo cierto es que el 4G no está al mismo nivel de la fibra óptica. Si contratas una conexión de fibra óptica de 100 Mb, esa es la velocidad que realmente recibes en casa. En cambio, con internet móvil, la velocidad depende de la cantidad de personas conectadas a una antena o la cobertura que tengas en cada momento. Por lo que aunque la velocidad en algún momento puntual pueda ser de hasta 100 Mb, la velocidad media está más cerca de los 20 Mb. De todas maneras, esto sigue siendo bastante mejor que el 3G y la mayoría de conexiones de ADSL.

WIFI

Los estándares 802.11a, 802.11b y 802.11g, llamados "estándares físicos", son modificaciones del estándar 802.11 y operan de modos diferentes, lo que les permite alcanzar distintas velocidades en la transferencia de datos según sus rangos.

- 802.11a: hasta 5GHz con una velocidad de 54 Mbit/s y aplicable en un rango de 10m.

El estándar 802.11 tiene en teoría un flujo de datos máximo de 54 Mbps, cinco veces el del 802.11b y sólo a un rango de treinta metros aproximadamente. El estándar 802.11a se basa en la tecnología llamada OFDM (multiplexación por división de frecuencias ortogonales). Transmite en un rango de frecuencia de 5 GHz y utiliza 8 canales no superpuestos.

Es por esto que los dispositivos 802.11a son incompatibles con los dispositivos 802.11b. Sin embargo, existen dispositivos que incorporan ambos chips, los 802.11a y los 802.11b y se llaman dispositivos de "banda dual".

Velocidad hipotética (en ambientes cerrados)	Rango
54 Mbit/s	10 m
48 Mbit/s	17 m
36 Mbit/s	25 m
24 Mbit/s	30 m
12 Mbit/s	50 m
6 Mbit/s	70 m

- 802.11b: hasta 2,4 GHz con una velocidad de 11 Mbit/s y aplicable en un rango de 100m.

El estándar 802.11b permite un máximo de transferencia de datos de 11 Mbps en un rango de 100 metros aproximadamente en ambientes cerrados y de más de 200 metros al aire libre (o incluso más que eso con el uso de antenas direccionales).

Velocidad hipotética	Rango (en ambientes cerrados)	Rango (al aire libre)
11 Mbit/s	50 m	200 m
5,5 Mbit/s	75 m	300 m
2 Mbit/s	100 m	400 m
1 Mbit/s	150 m	500 m

- 802.11g: hasta 2,4 GHz con una velocidad 54 Mbit/s y aplicable en un rango de 100m.

El estándar 802.11g permite un máximo de transferencia de datos de 54 Mbps en rangos comparables a los del estándar 802.11b. Además, y debido a que el estándar 802.11g utiliza el rango de frecuencia de 2.4 GHz con codificación OFDM, es compatible con los dispositivos 802.11b con excepción de algunos dispositivos más antiguos.

Velocidad hipotética	Rango (en ambientes cerrados)	Rango (al aire libre)
54 Mbit/s	27 m	75 m
48 Mbit/s	29 m	100 m
36 Mbit/s	30 m	120 m
24 Mbit/s	42 m	140 m
18 Mbit/s	55 m	180 m
12 Mbit/s	64 m	250 m
9 Mbit/s	75 m	350 m
6 Mbit/s	90 m	400 m

WI MAX

- 802.16: Desde 2,3 GHz a 3,2 GHz



Polarizacion horizontal, vertical y circular

La diferencia entre una polarizacion horizontal y vertical es la forma en la que se emiten las ondas y la forma en la que se coloca la antena.

Si el emisor envia la señal en horizontal y la antena receptora se encuentra en forma vertical se originaran perdidas de 20 db. En cambio si ambas estan con la misma polarizacion la señal se recibira de la manera mas optima. En la polarizacion circular las ondas seran emitidas circularmente.

  

Cuando las señales de entrada de polarización se adapte a su polarización de antenas, se obtiene la potencia de la señal más fuerte posible. Y cuando es 90 grados diferentes (es decir, supongamos que su escucha en polarización vertical y la señal está entrando en horizontal) se obtiene la señal más débil posible.

 

polarizacion horizontal 

 

polarizacion vertical

 

polarizacion circular

Tipos de propagación

Tipos de propagación:

Se llama propagación al conjunto de fenómenos físicos que conducen a las ondas de radio que

se propagan del transmisor al receptor.

Onda de Superficie:f<30MHz.
Largo alcance y gran estabilidad. Influye mucho el tipo de

terreno en la propagación. Ej: Radio AM

A estas frecuencias las antenas no están eléctricamente elevadas y generalmente no existe visión directa.

Influencia de la tierra en la propagación

Cuando una onda plana incide sobre la superficie terrestre sufre una reflexión caracterizada por el coeficiente de reflexión, que relaciona el vector de intensidad de campo de la onda reflejada con el de la onda incidente.
Los efectos mas importantes de la tierra sobre la propagación de ondas se reflejan en la ecuación siguiente.

•
Onda Ionosférica:3<f<30MHz.

La onda se refleja en las capas ionizadas de la atmósfera. Gran

alcance con poca estabilidad. Ej: Radioaficionados, comunicaciones militares.


La ionosfera es la rejion de las capas altas de la atmosfera (60-400 km de altura) que debido a su ionización, refleja las señales radioeléctricas 30MHz


La ionización, presencia de electrones libres, se produce fundamentalmente por la radiaciones solares en las bandas de ultravioletas de rayos X. También contribuye a la misma otros fenómenos como rayos cósmicos y los meteoritos.


La densidad de electrones varia con la altura y presenta determinados máximos relativos, llamados capas.

• Onda Espacial: f >30MHz.

Una sonda espacial es un dispositivo que se envía al espacio con el fin de estudiar cuerpos de nuestro Sistema Solar como planetas, satélites, asteroides o cometas.

Una sonda espacial puede incluir algunos de los siguientes elementos:

* Cámaras de fotos.
* Analizadores de espectro para determinar componentes.
* Paneles solares para alimentación eléctrica de los sistemas.
* Baterías recargables para almacenar la energía que recolectan los paneles solares
* Equipos de comunicaciones para transmitir la información de vuelta a la Tierra.

       
A través de la troposfera. Suele exigir visión directa (LOS). Ej:

radioenlaces, telefonía móvil, difusión de televisión terrestre y satélite.

. Onda Directa: enlaza transmisor con receptor directamente..


En este tipo de propagación, las ondas de radio parten del transmisor y llegan directamente al receptor en línea recta. Para que se establezca este tipo de enlace se necesita que haya visibilidad óptica entre el emisor y el receptor. Esta propagación se utiliza sobretodo en altas frecuencias, por encima de los 50 MHz, pues las altas frecuencias se ven menos afectadas por los fenómenos atmosféricos, además de requerir antenas de longitud mas pequeña.

○ Onda Reflejada: enlace a través de una reflexión en el suelo


Sin duda es el tipo de propagación mas importante. Aquí influye la ionosfera, que es una capa atmosférica situada entre los 40 km y los 320 km y esta formada por aire enrarecido  fuertemente ionizado por la radiación solar. Cuando esta capa se haya eléctricamente cargada se produce una refracción o desviación de la trayectoria de las ondas de radio que se va repitiendo y se convierte en una reflexión actuando a modo de espejo que devuelve las ondas a la tierra. Esta puede salvar la curvatura de la tierra y permitir así la comunicación entre dos estaciones.


Onda terrestre :


 En este propagación, las ondas siguen la curvatura de la tierra y su orografía. De esta forma pueden salvar montañas y alcanzar una considerable distancia antes de ser absorbidas por el propio suelo. Este tipo de propagación se da en frecuencias bajas, inferiores a los 4 MHz, siendo mayor en alcance para frecuencias mas bajas. Este tipo de propagación se da en emisoras de radiofusion de onda media y onda larga.

○ Ondas de Multitrayecto: varias reflexiones de la señal alcanzan el receptor.
Una onda de multitrayecto es un fenómeno consistente en la propagación de una onda por varios caminos diferentes. Ello se debe a los fenómenos de reflexión y de difracción.
Dependiendo de la modulación utilizada, los efectos de multitrayecto pueden ser perjudiciales, o pueden ser aprovechados.
La modulación OFDM es apropiada para aprovechar las múltiples contribuciones que llegan al receptor en una propagación por multitrayecto, mientras que otras modulaciones digitales sufren interferencia entre símbolos.
                                                 




• Onda de Dispersión Troposférica: con frecuencias f >30MHz. Por reflexiones difusas en

discontinuidades. Alcanza una distancia más allá del horizonte.



MODO DE EMPLEO DE UN OSCILOSCOPIO

En este apartado os vamos a explicar el funcionamiento de un osciloscopio, pero como somos conscientes de que la mayoría de la gente no tiene conocimientos básicos de electricidad vamos a dar una pequeña introducción sobre electricidad básica.

En este apartado vamos a explicaros de una forma fácil y sencilla el comportamiento de las resistencias en circuitos en serie y en paralelo.

CIRCUITO EN SERIE

Al cerrarse el circuito las resistencias se sumarán entre ellas. Por ejemplo, si tenemos en serie una resistencia de 8 ohmios y otra de 6, la resistencia equivalente será de 14 ohmios.

CIRCUITO EN PARALELO

En este caso al haber colocado las resistencias en paralelo, no se suman si no que se hallará una resistencia equivalente de la siguiente formula que se mostrará en el ejemplo.

           1              

 1  +   1    +   1  

60     20       20

Por lo tanto, podremos deducir que las resistencias en serie aumentan la resistencia total del circuito, y las que están en paralelo se disminuyen.

Para medir estas resistencias usamos los denominados 'Tester' o polímetro, que además también pueden ser utilizados para medir intensidades y voltajes ya sea en alterna o continua, así como la continuidad de los cables. Así se trabaja con un tester:

Se utilizan dos cables, uno común, que es el negro y se introduce en el terminal común (COM), y un cable rojo que lo colamos en un terminal diferente dependiendo de la medida que queramos calcular. Son tres: uno que calcula hasta 10 amperios, otro que calcula hasta 2 amperios, y otro para calcular la tensión, o la resistencia, ambos en el mismo terminal.

OSCILOSCOPIO

Un osciloscopio es un instrumento de medicion electronico para la representacion grafica de señales electricas que pueden variar en el tiempo. El osciloscopio crea graficamente la señal que etsamos midiendo, ya sea digital o analogicamente, y nos proporciona datos como la tension de punto a punto, la frecuencia, el periodo, y demas caracteristicas de la señal.

Para medir una señal usaremos unos cables denominados sondas, que primeramente deberemos calibrar correctamente para que el osciloscopio nos represente la señal mas optima posible. Se calibran conectando unicamente la sonda al osciloscopio y con un destornillador plano pequeño iremos girando el torniloo que contiene la sonda hasta que no nos salga ningun pico. Colocaremos una parte en el canal, otra en linea y otra en tierra.

Generador de señal

Una vez este calibrada la sonda, ya podremos medir cualquier tipo de señal. Para ello, deberemos conectarla a lo que queramos medir, que en nuestro caso crearemos una señal a partir de un generador.

En esta imagen mostramos como deben de estar conectada la sonda para calibrarla.

                                                    

                              

      Sonda bien calibrada                                                                  Sonda mal calibrada

Colocaremos el cabezal de la sonda en el generador, y los otros dos cables de la sonda los conectaremos a la otra sonda, que esta, a su vez, ira conectada al osciloscopio. De esta manera nos aparecerá la señal generada en el osciloscopio, y nos mostrara sus características.

En este caso, veremos la misma señal en ambos osciloscopios, utilizando una sonda mas que se interconectaran entre ella, y conectando el cabezal al otro osciloscopio.

En este caso, veremos dos señales diferentes en un solo osciloscopio, utilizando 4 sondas y dos generadores. El cabezal de las sondas iran conectados cada uno en un canal y despues conectadas a sus respectivos generadores a traves de otra sonda.