Redes de telefonía móvil

Antenas de telefonía móvil.

Redes de telefonía móvil
 La telefonía móvil es un sistema en el que las comunicaciones entre el abonado y la central de conmutación se establecen a través de una onda electromagnética, generalmente en un espectro de frecuencias situada entre los 900 y los 2100 MHz. Cuando el usuario está ubicado en el área de cobertura de su sistema de telefonía, entra en el área de conexión de una determinada estación base, que cubre una superficie denominada celda. Esta estación base será la encargada de establecer el contacto con el teléfono móvil del cliente, cuando este se desplaza puede pasar de una celda a otra, cambiando entonces de estación base

GSM 
Groupe Special Mobile es un grupo de trabajo que se creó con el fin de crear un estándar de comunicaciones móviles para el territorio europeo que reemplazara el analógico de primera generación y que incluyera comunicaciones de datos no sólo voz. Nació así la 2ª generación (2G) de telefonía móvil. La legislación de la Unión Europea lo convirtió en un estándar de obligado cumplimiento. En 2001 se desarrolla la red de 3ª generación 3G destinada a ofrecer servicios de banda ancha. 

La red GSM está compuesta por varias sub-redes: (1) el subsistema de la estación base, formado por las estaciones base y sus controladores; (2) la red conmutada, similar a la red conmutada de la telefonía fija; (3) la red GRPS, que gestiona las conexiones a Internet mediante un sistema de conmutación de paquetes; (4) el sistema para el soporte de operaciones, destinado a las operaciones de mantenimiento de la red.

  La 4G está basada completamente en el protocolo IP, siendo un sistema de sistemas y una red de redes, que se alcanza gracias a la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas. La principal diferencia con las generaciones predecesoras será la capacidad para proveer velocidades de acceso mayores de 100 Mbit/s en movimiento y 1 Gbit/s en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS)  de alta seguridad que permitirá ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo coste posible. Utiliza bandas de frecuencia distintas de las utilizadas en 3G.

 La red telefónica GSM sigue la estructura celular que se ha mencionado antes. Se definen cinco áreas de celdas diferentes en función del tamaño de la antena y del radio de cobertura de la señal que puede oscilar entre unos cientos de metros y unas decenas de Km. 3G opera en la banda de los 2100MHz

Uno de los elementos del estándar GSM son los Módulos de Identificación de Abonado (SIM Subscriber Identification Module) unas tarjetas que contienen la información de suscripción del usuario y otros datos como la agenda. De este modo el usuario puede cambiar de teléfono manteniendo su información o cambiar de proveedor del servicio de telefonía manteniendo el terminal telefónico.



 

Absorventes, resonadores y difusores acústicos

  Absorbentes acústicos

Se utilizan para reducir el tiempo de reverberación

de una sala.

Se pueden usar forrando paredes y techos o como paneles colgantes

 

    Resonadores y difusores acústicos

Se usan para reducir las ondas estacionarias y las resonancias

Contribuyen a un sonido más natural sin frecuencias dominantes.

Ondas estacionarias y resonancia

       Ondas estacionarias:

Superposición de las ondas incidentes y reflejadas en la misma dirección.

    Resonancia:

Frecuencia de vibración propia de un objeto En un local cuando la distancia entre las paredes coincide con un múltiplo de la longitud de onda del sonido, las ondas estacionarias producen resonancia

Inteligibilidad (Megafonía y sonido)

La inteligibilidad en un punto de una sala está determinado

básicamente por la relación entre el sonido directo y el sonido difuso.

Una inteligibilidad aceptable se consigue cuando el sonido

directo es no menor de 10dB respecto al difuso.

 

Antena Dipolo simple o de Hertz.

Dipolo simple o de Hertz

Es una antena resonante a l /2 longitud de onda

Está formada por dos varillas

Emite o recibe en todas las direcciones, excepto en la de su eje

La dirección de máxima radiación es el eje perpendicular al eje de la antena

Esta antena se puede utilizar tanto en polarización horizontal como vertical 

 

Para facilitar la alimentación  se divide en dos secciones iguales, aplicándose la señal en los extremos interiores de las varillas. Se puede utilizar tanto en polarizacion vertical como horizontal, y su impedancia caracteristica es de 75 ohmios. Su respuesta en frecuencia es gaussiana, y el ancho de banda depende de la relación entre la longitud del dipolo y el diámetro de la varilla utilizada, por lo que a mayor sección obtendremos también una anchura de banda mas elevada.

 

 

Parámetros de una antena

Frecuencia de resonancia y ancho de banda

 

 

 

 A la frecuencia de resonancia la transformación de energía eléctrica en ondas electromagnéticas es máxima

 Las frecuencias en torno a la de resonancia también son emitidas

 Las frecuencias válidas son aquellas cuyo nivel desciende con respecto al máximo menos de 3 dB. 

 A menudo interesa transmitir de modo más lineal los diferentes canales de una banda de frecuencias

 

 

 

 

 

 

 Impedancia:  La impedancia es la oposición de la antena al paso de la señal eléctrica Su valor es mínimo a la frecuencia de resonancia

 

 Directividad:  A menudo interesa que la antena no reaccione igual en todas direcciones

  

En algunas antenas, se favorece la recepción en algunas direcciones, reduciéndola en el resto.

 

 

 

 Se representa mediante diagramas de radiación

 

 

 

 

 

 

 Ganancia y apertura de haz

 

 

  En ciertas antenas podemos concentrar la potencia radiada en una sola dirección,aumentando por tanto la ganancia directiva

 

  El margen de ángulos en los que la antena emite o recibe de forma aceptable se llamaapertura de haz

 

 Cuanto mayor es la directividad de una antena, menor es su apertura de haz

 

 

 

 

 Relación delante – detrás, rendimiento y carga al viento

 

 

 

 

 

 

AMPLIFICADORES Y GANANCIA

DEFINICIÓN:  

Dispositivo que puede incrementar a su salida los valores de tensión, intensidad y/o potencia de una señal que se conecte a su entrada

Ganancia: es una magnitud que expresa la relación entre la amplitud de una señal de salida respecto a la señal de entrada. La ganancia no tiene unidad.

Ganancia en unidades logarítmicas (dB)

FÓRMULAS: 

FILTROS

-    Filtro: Es el dispositivo que se emplea para separar las componentes espectrales de una señal.

        

   

Espectro radioeléctrico Bandas específicas

Espectro radioeléctrico

El espectro de divide en bandas genéricas, dependiendo del valor que toman la frecuencia y la longitud de onda que caracteriza las señales.

 

Bandas genéricas

Dentro de cada banda genérica encontraremos varias bandas específicas. Una banda específica es una zona del espectro perfectamente delimitada, cuyas frecuencias se utilizan para establecer comunicaciones de un tipo determinado

 

Bandas específicas en el espectro de UHF

 

Bandas específicas en el espectro de VHF y UHF

 

Bandas específicas de microondas

Tipos de cámaras de video en circuito cerrado de televisión

Programando arduino II Salidas digitales

SALIDAS DIGITALES  

 digitalWrite(4,HIGH);

Podemos indicar a Arduino que en un pin determinado coloque un “0” o un “1” lógico

(que serán 0 V o 5 V) mediante los siguientes comandos, respectivamente:

digitalWrite(12,LOW);

digitalWrite(12,HIGH);

Ejemplo 1.

Parpadeo de un LED

Conectaremos un diodo LED en el pin 3. Siempre que

conectemos un LED a una salida de Arduino debemos

hacerlo en serie con una resistencia de valor

comprendido entre 100 y 1K para evitar que una

intensidad demasiado elevada destruya dicho LED

El programa que utilizaremos será el siguiente:

Void setup()

{

pinMode(13,OUTPUT);

}

void loop()

{

digitalWrite(13,HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(13,LOW);

delay(1000);

}

Programando arduino (I)

 PROGRAMANDO ARDUINO 

Todo programa para Arduino presenta una estructura básica:

-  1ª parte int x=0; Declarar las variables.

-  2ª parte void setup() {…} Configuración de Arduino.

-  3ª parte void loop() {…} Comandos que regirán el comportamiento de Arduino.

1ª parte: Declarar las variables int x=0; Una variable es un valor que Arduino puede almacenar en su memoria, y que posteriormente podrá ser utilizado o modificado. Los tipos de variables más utilizados son: 

-          int:almacena un número entero entre -32769 y 32767 (2 bytes).

-          long:almacena un número entero muy largo, entre -2147483648 y 2147483647 (4 bytes).

-          float:almacena un número decimal con un rango entre -3.4028235·1038 y 3.4028235·1038 (4 bytes). 

-          const: especifica que la variable definida no podrá ser cambiada durante el programa, siendo un siempre un valor constante: const float pi=3.1415;

-          Es importante saber que es posible declarar una variable sin asignarle un valor inicial, y hacerlo posteriormente durante el transcurso del programa: int x; … x=4;       

2ª parte: Configuración de Arduino

-          void setup() {…} En este bloque habrá que especificar: Qué pines van a ser empleados como entrada y cuáles como salida.

-           pinMode(2,OUTPUT); //utilizaré el pin 2 como salida Digital.

-           pinMode(3,OUTPUT); //utilizaré el pin 3 como salida Digital o Analógica. pinMode(8,INPUT); //utilizaré el pin 10 como entrada Digital.

-          Si vamos a querer establecer una conexión con el ordenador.

Serial.begin(9600); /*hay que especificar los baudios (bits por segundo) a la que va a realizarse dicha comunicación Arduino-PC */

-           Si vamos a querer utilizar número aleatorios.

randomSeed(0); //se inicia la generación de número aleatorios.

3ª parte: Comandos que regirán el comportamiento de Arduino

 void loop () {…}  //En este bloque se deberá escribir todas aquellas instrucciones, órdenes, primitivas, comandos o funciones necesarias para que Arduino funcione según nuestro deseo. Realmente, este bloque constituye un bucle infinito, ya que Arduino, mientras esté alimentada con energía, funcionará haciendo el programa loop una y otra vez.