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Prof. Juan E. Cousseau ([email protected])Laboratorio de Procesamiento de Señales y Comunicaciones

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SSííntesisntesis

• Que transmitir digitalmente? (voz - datos).

• Un esquema básico de comunicaciones (componentes y características del medio).

• Comunicaciones de banda estrecha y banda ancha (como actuar vs interferencias).

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TransmisiTransmisióón de voz y datosn de voz y datos

• El objetivo es utilizar el mejor compromiso de recursos (ancho de banda de transmisión – potencia de señal).

• Las señales de voz se muestrean en tiempo y amplitud (conversión analógica – digital) y se transmiten como datos (a mejor calidad de representación, mayor uso de recursos).

• Datos se transmiten variando un parámetro (amplitud, fase y/o frecuencia) de una señal portadora adecuada al canal de comunicaciones. Ej: PAM (amplitud), PSK (fase), FSK (frecuencia), QAM (amplitud y fase).

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Comunicaciones móviles - Internet - banda ancha.

Escenario de comunicaciones inalámbricas de banda ancha fijo.

Comunicaciones inalámbricas móviles y portables.

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Comunicaciones móviles - Internet - banda ancha.

Wireless Personal Area Network (WPAN): alcance próximo al usuario (menos de 10 m.). Ej: Bluetooth, UWB and Zigbee.

Wireless Local Area Network (LAN): alcance del orden de 100 m. (entre computadoras, telefonos, impresoras, personal digital assistants, PDAs). Ej: (fijo: Ethernet!) WiFi.

Wireless Metropolitan Area Network (MAN): alcance de varios km. (entre computadoras). Ej: Wimax fijo.

Wide Area Network (WAN): alcance en una amplia área geográfica (conexión entre LANs usando servicios de conmutación de circuitos o paquetes). Ej.: (fijo: Internet!) telefonía celular (GSM, UMTS) y Wimax móvil.

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Modelo de un sistema de comunicacionesModelo de un sistema de comunicaciones

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CaracterCaracteríísticas del medio inalsticas del medio inaláámbricombrico

• Ruido térmico de amplificación: interferencia básica.

• Potencia de señal decreciente dependiendo de la distancia (pathloss).

• Bloqueo debido a obstrucciones: (shadowing).

• Grandes variaciones en la señal recibida (desvanecimiento multicamino).

• Interferencia entre símbolos debido a la dispersión temporal (ISI).

• Dispersión en frecuencia debido al movimiento (Doppler spread).

• Interferencias multiusuario: por compartir el espectro de frecuencias (configuración celular).

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Un esquema bUn esquema báásico de comunicacionessico de comunicaciones (capa f(capa fíísica)sica)

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Comunicaciones de banda estrecha y banda anchaComunicaciones de banda estrecha y banda ancha

Señal modulada de banda estrecha:

Frecuencia de portadora Información modulando fase (o frecuencia)

Información modulando amplitud

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Comunicaciones de banda estrechaComunicaciones de banda estrecha

Problemas con canales inalámbricos:

• Requieren muy alta potencia para reducir pathloss (atenuación) y multipath (ISI).

• Ineficientes en términos de espectro de frecuencia, sobretodo en acceso múltiple.

USO DE TÉCNICAS QUE INTRODUZCAN ALGÚN TIPO DE REDUNDANCIA:

DIVERSIDAD (TIEMPO; FRECUENCIA; ESPACIO)

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Comunicaciones de banda anchaComunicaciones de banda ancha

Dos técnicas:

Espectro disperso: introduce diversidad en frecuencia

Modulación multiportadoras: reduce ISI

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Comunicaciones de banda ancha:Comunicaciones de banda ancha:

Espectro DispersoEspectro Disperso

Potencia

Tiempo

Frecuencia

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Comunicaciones de banda ancha: Comunicaciones de banda ancha: ModulaciModulacióón n multiportadorasmultiportadoras

Potencia

Frecuencia

Tiempo

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