Bárbara Recio, Ángela Menéndez y Jaime López

Colegio Base

1ºBTO A

Sistemas de telecomunicaciones

Por: Bárbara Recio, Ángela Menéndez y Jaime López

Curso: 1º BTO A

Índice:

Introducción:

Somos Bárbara Recio, Ángela Menéndez y Jaime López de 1º BTO A del Colegio Base. Vamos a realizar un trabajo de investigación sobre el funcionamiento de los sistemas de telecomunicaciones y sus aplicaciones hoy en día.

Telecomunicación:

El término telecomunicación proviene de la palabra compuesta del griego “tele” que significa distancia o lejos. Por lo tanto el concepto telecomunicación se asocia a una técnica que consiste en la transmisión, mediante cualquier medio, de información a distancia desde un punto hacia otro, normalmente con sentido bidireccional.

Las primeras telecomunicaciones se establecieron con el código morse. Actualmente entendemos como telecomunicaciones la televisión, la radio, el fax, el teléfono e internet:

  • Televisión: Sistema de transmisión y reproducción simultánea de sonidos e imágenes en movimiento a distancia, mediante ondas electromagnéticas o corrientes eléctricas transmitidas por cable.

  • Radio: Transmite sonido mediante ondas electromagnéticas transmitidas por antenas de telecomunicaciones.

  • Fax: Funciona con líneas normalizadas de teléfono o vía satélite.

  • Teléfonos: Para la comunicación dentro del país los teléfonos se conectan a líneas terrestres normalizadas o a redes celulares. Para la comunicación con otros paises se conectan se conectan a redes internacionales vía satélite.

  • Internet: También funciona por líneas normalizadas o vía satélite.

Tipos de conexiones utilizadas para la transmisión de información y medios de transmisión de información a distancia:

Existen diferentes tipos de conexiones utilizadas para la transmisión de información y diferentes medios de transmisión de información a distancia. Dependiendo de la manera de conducir una señal a través de un medio físico, la transmisión de información, se puede clasificar en dos grandes grupos: medios de transmisión alámbricos / guiados y medios de transmisión inalámbricos / no guiados.

Los medios de transmisión alámbricos, están constituidos por cables que se encargan de la conducción de señales. Estas señales llevan la información que se quiere transmitir.

Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el mundo de las telecomunicaciones son:

  1. Cable de par trenzado: Consiste en un conjunto de pares de hilos de cobre, cruzados entre sí, con el objetivos de reducir el ruido (o interferencias) de diafonía (en Telecomunicación, se dice que entre dos circuitos existe diafonía, cuando parte de las señales presentes en uno de ellos aparece en el otro).

  1. Cable coaxial: Es un cable utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos de cobre, uno central, llamado núcleo, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla, que sirve como retorno de las corrientes eléctricas. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico. Además, todo el conjunto suele estar protegido por una cubierta de plástico.

  1. Fibra óptica: Filamento de material dieléctrico (como el vidrio) capaz de conducir y transmitir impulsos luminosos de uno a otro de sus extremos. Permite la transmisión de comunicaciones telefónicas, de televisión, etc., a gran velocidad y distancia, sin necesidad de utilizar señales eléctricas.

Las principales ventajas de este conductor son su reducido grosor y la gran efectividad que demuestra en la transmisión de datos. No sufre alteraciones electromagnéticas y pueden incluirse en un cable contenedor muchísimas fibras ópticas sin perder calidad en la transmisión, aunque la conexión esté separada por decenas de kilómetros.

Existen dos tipos de fibra óptica las monomodo (sólo transmiten una señal lumínica) y las multimodo (capaces de transmitir varias señales en diferentes frecuencias. Éstas no pierden calidad ni velocidad).

En los medios de transmisión inalámbricos, la transmisión y recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia señales electromagnéticas en el medio. Y a la hora de recibir, la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.

Según el rango de frecuencias, existen tres tipos de transmisiones no guiadas:

  1. Radiofrecuencias: Las transmisiones de televisión, radiofonía, radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones.

  1. Microondas: Además de su aplicación en hornos microondas, las microondas permiten transmisiones tanto con antenas terrestres como con satélites. Sólo se pueden emplear en situaciones en las que exista una línea visual entre emisor y receptor. Además, los enlaces de microondas permiten grandes velocidades de transmisión.

Las emisiones terrestres y las emisiones por satélite, como ya hemos dicho antes, se realizan por medio de la transmisión de microondas. Las diferencias más importantes entre estos dos tipos de emisiones son que las emisiones por satélite, consisten en la transmisión, desde un satélite de comunicaciones, de una señal emitida desde un punto de la Tierra, de manera que esta pueda llegar a otras partes del planeta. En cambio, las emisiones terrestres, consisten en la transmisión de señales mediante la codificación binaria a través de una red de repetidores terrestres. Además, la capacidad de transmisión de audio y vídeo de las emisiones terrestres es de mejor calidad y sus costes de transmisión son menores que las emisiones por satélite.

  1. Luz infrarroja: Es un tipo de radiación electromagnética y térmica de mayor longitud de onda que la luz visible pero menor que las microondas. Un uso muy común de los rayos infrarrojos para la transmisión de información a distancia es el que hacen los mandos a distancia (por ejemplo, un mando de televisión), que generalmente utilizan luz infrarroja en vez de ondas de radio, ya que no interfieren con otras señales.

Además, los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La radiación se recibe y después se refleja en una pantalla. Los objetos más calientes se convierten en los más luminosos.

Y también, la luz utilizada en las fibras ópticas es generalmente de infrarrojos.

Transmisión de señal sin cables:

Los procedimientos que se pueden utilizar para transmitir señal sin utilizar cables son:

  • wifi: mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos de forma inalámbrica. Los dispositivos habilitados con wifi pueden conectarse a internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica.
  • bluetooth: especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia 
  • telefonía móvil: Consiste en transmitir la información a través de ondas electromagnéticas
  • vía satélite: para poder establecer una comunicación vía satélite son necesarios los siguientes elementos :
  • centro de control
  • comisión
  • comunicación vía satélite
  • enlace satelital
  • estación terrena maestra
  • ley
  • operador satelital
  • prestador de servicios satelites
  • satélite
  • satélite extranjero
  • satélite internacional
  • satélite nacional
  • servicios satelitales
  • sistema satélite

espectro electromagnético: es el rango de todas las radiaciones electromagnéticas posibles. El espectro de un objeto es la distribución característica de la radiación electromagnética de ese objeto.

Frecuencia de las emisoras y espectro electromagnético:

Como ya hemos mencionado antes, la radio es uno de los sistemas de telecomunicaciones inalámbricos. Las emisoras de radio son transmitidas a través de frecuencias (radiaciones electromagnéticas) que están comprendidas en el espectro radioeléctrico (un espectro de radiaciones menor, dentro del espectro electromagnético).

¿ Cómo viaja una señal de telefonía móvil ?

El sistema de telefonía móvil consta de un conjunto de antenas que poseen un área de cobertura muy pequeña. El área se reduce o se agranda en función de la cantidad de comunicaciones que puedan existir en un área geográfica.  

En todo momento, cada móvil debe quedar bajo la cobertura de, al menos, una de las antenas. Hay casos más complicados para el servicio en área peatonales, calles y autopistas, cuando 'todo' se superpone en una misma área geográfica. En esos casos se habla de pico, micro o macro celda.

El teléfono que emitirá se comunica con la antena del área en la cual se encuentre en ese momento, la cual se conecta con una Radio Base, (administra varias antenas). La radio base le asigna un canal, o le asigna un ´tiempo´ dentro de una ´trama´para que remita la información.

Una vez que la comunicación llega a la Radio Base, se cuenta con algún mecanismo de comunicación tradicional, ya sea radioenlaces de microondas, fibras ópticas u otro tipo de cableados, que permiten conectar a las Radio Bases con el CCM (Centro de Conmutación Móvil), que es el nodo equivalente a la Central Telefónica. En tal nodo se decide que es lo que se hará con la comunicación. Si la comunicación lleva como destino otro móvil, de la misma empresa. Se selecciona la Radio Base en la cual está el otro móvil, tal Radio Base le asigna un canal o tiempo libre, de lo que dispone, para el otro móvil, y se transfiere o conecta a los dos móviles entre sí.

Comunicación vía satélite:

En las comunicaciones por satélite, las ondas electromagnéticas se transmiten gracias a la presencia en el espacio de satélites artificiales situados en órbita alrededor de la Tierra.

La señal que recibe el satélite es emitida por una estación emisora, y a continuación, el satélite emite esa señal a una estación receptora (en la siguiente imagen se puede observar como transcurre todo el proceso):

Hay dos tipos de satélites de comunicaciones: satélites pasivos (reflejan la señal recibida sin llevar a cabo ninguna otra tarea)  y satélites activos (amplifican las señales que reciben antes de emitirlas hacia la Tierra).

Y por otro lado, las antenas utilizadas en la comunicación vía satélite, son las antenas parabólicas.

Sistemas GNSS:

Los sistemas GNSS (sistema global de navegación por satélite) son constelaciones de satélites que transmiten rangos de señales, para indicar  posicionamiento y localización en cualquier parte del globo terrestre. Permiten determinar las coordenadas geográficas y la altitud de un punto, obtenido mediante la recepción de las señales proyectadas por los satélites.

USOS:

Esta aplicación tiene varios usos, tiene un uso militar, también para la navegación aérea y otros usos civiles.

  • uso militar: El origen de la navegación por satélite fue militar. La navegación por satélite permite alcanzar una precisión que no se había conseguido hasta este momento, en los objetivos de las armas, aumentando su efectividad, y reduciendo daños no deseados mediante armamento que se vale de la señal de los GNSS que sí producían las armas convencionales. La navegación por satélite también permite que las tropas sean dirigidas y se localicen fácilmente.Se puede considerar un factor multiplicador de la fuerza. Tiene la capacidad de reducir muertes involuntarias.. Por esta razón, un sistema de navegación por satélite es un factor esencial para cualquier potencia militar.
  • navegación aérea: La navegación aérea utiliza, dentro del concepto de Sistemas Globales de Navegación por Satélites  los sistemas de posicionamiento, reconociéndose como un elemento clave en los sistemas de Comunicaciones, Navegación y Vigilancia que apoyan el control del tráfico aérea, así como un fundamento sobre el cual los estados pueden suministrar servicios de navegación aeronáutica mejorados.
  • otros usos civiles: Algunas de las aplicaciones civiles donde se utilizan las señales GNSS son las siguientes:
  • Ayudas a la navegación y orientación en dispositivos de mano para senderismo, dispositivos integrados en los automóviles, camiones, barcos, etc.
  • Sincronización.
  • Sistemas de localización para emergencias.
  • Geomática.
  • Seguimiento de los dispositivos usados en la fauna.

FUNCIONAMIENTO:

El funcionamiento de un Sistema de navegación por Satélite involucra los distintos segmentos que son el espacial, de control y de usuario, de tal manera que se relacionan entre sí :

segmento espacial: envía la señal que recibe en los segmentos de control de usuario.

segmento de control: recibe la señal del segmento de espacio, monitoriza y actualiza la información enviando correcciones a los satélites si es preciso.

segmento de usuario: recibe información procedente del segmento espacial y calcula su posición.

  • ¿ Y en el futuro ?

Actualmente, varios países están intentando desarrollar sus propios sistemas. Por eso, la Unión Europea y la Agencia Espacial Europea, crearon un programa de radionavegación y posicionamiento por satélite, llamado Galileo. Este programa dota a la Unión Europea de una tecnología independiente del GPS y GLONASS (estadounidense y ruso respectivamente). Al contrario de estos dos, será de uso civil. El sistema se espera poner en marcha en 2020 después de sufrir una serie de reveses técnicos y políticos para su puesta en marcha.

En el futuro, gracias a Galileo, la tecnología de posicionamiento por satélite mejorará considerablemente los sistemas de orientación, la prevención de accidentes, la eficacia de la protección civil (llamadas de emergencia o de socorro) y la protección del medio ambiente.

Bibliografía:

http://definicion.de/telecomunicacion/

http://telecomunicacionesenlanuevaera.blogspot.com.es/2009/04/tipos-de-telecomunicaciones_08.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3n#Modo_de_transmisi.C3.B3n_seg.C3.BAn_su_sentido_.28se.C3.B1ales.29

https://es.wikipedia.org/wiki/Ruido_(f%C3%ADsica)

https://es.wikipedia.org/wiki/Diafon%C3%ADa

https://es.wikipedia.org/wiki/Cable_coaxial#Caracter.C3.ADsticas

https://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3n_por_sat%C3%A9lite

https://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3n_digital_terrestre

https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_infrarroja#Emisores_de_infrarrojo_industriales

http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/hardware/2008/05/18/176991.php

https://es.wikipedia.org/wiki/Comunicaciones_por_sat%C3%A9lite

http://www.observatel.org/telecomunicaciones/Qu_es_el_espectro_radioel_ctrico.php

https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_de_navegaci%C3%B3n_por_sat%C3%A9lite

http://www.consumer.es/web/es/tecnologia/internet/2006/01/23/148669.php

https://es.wikipedia.org/wiki/Telefon%C3%ADa_móvil

https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_de_navegación_por_satélite#Aplicaciones

https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_de_navegaci%C3%B3n_por_sat%C3%A9lite