Fundamentos de Ingeniería de Telecomunicaciones: Potencia, Capacidad de Canal y Estándares Regulatorios

Cálculos Fundamentales en Telecomunicaciones

Conversión de Potencia: dBm a mW

La potencia se expresa comúnmente en decibelios-milivatio (dBm). A continuación, se muestra la conversión de una potencia de transmisión (TX) y la potencia resultante (RX) tras una atenuación, así como la conversión de $47\text{ dBm}$ a milivatios (mW).

Cálculo de Potencia Resultante

Si la potencia transmitida (TX) es de $47\text{ dBm}$ y la potencia recibida (RX) es de $20\text{ dBm}$ (asumiendo una pérdida de $27\text{ dB}$):

• $P_{TX} - P_{RX} = 47\text{ dBm} - 27\text{ dBm} = 20\text{ dBm}$

La fórmula general para la conversión es:

$$P(\text{dBm}) = 10 \log_{10} (P(\text{mW}) / 1\text{ mW})$$

Convertimos $20\text{ dBm}$ a milivatios:

1. $20\text{ dBm} = 10 \log_{10} (P_x / 1\text{ mW})$
2. $20\text{ dBm} / 10 = \log_{10} (P_x / 1\text{ mW})$
3. $2 = \log_{10} (P_x / 1\text{ mW})$ (Aplicando Antilogaritmo)
4. $10^2 = P_x / 1\text{ mW}$
5. $100 = P_x / 1\text{ mW}$
6. $P_x = 100 \times 1\text{ mW}$

Conclusión: $20\text{ dBm}$ equivalen a $100\text{ mW}$.

Conversión de $47\text{ dBm}$ a milivatios

1. $47\text{ dBm} = 10 \log_{10} (P_y / 1\text{ mW})$
2. $47\text{ dBm} / 10 = \log_{10} (P_y / 1\text{ mW})$
3. $4.7 = \log_{10} (P_y / 1\text{ mW})$ (Aplicando Antilogaritmo)
4. $10^{4.7} = P_y / 1\text{ mW}$
5. $50118.72 = P_y / 1\text{ mW}$
6. $P_y = 50118.72\text{ mW}$ (o $50.118\text{ W}$)

Cálculo de Capacidad de Canal (Teorema de Shannon-Hartley)

El teorema de Shannon-Hartley relaciona la capacidad máxima de transmisión de datos ($C$) con el ancho de banda ($\text{BW}$) y la relación señal/ruido ($\text{SNR}$).

$$C = \text{BW} \times \log_2 (1 + \text{SNR})$$

Ejemplo de cálculo: Determinar el ancho de banda ($\text{BW}$) necesario para una capacidad de $8000\text{ kb/s}$ con una $\text{SNR}$ de $250$.

1. $8000\text{ kb/s} = \text{BW} \log_2 (1 + 250)$
2. $8000\text{ kb/s} = \text{BW} \log_2 (251)$
3. $8000\text{ kb/s} = \text{BW} (\log_{10}(251) / \log_{10}(2))$
4. $8000\text{ kb/s} = \text{BW} \times 7.9715$
5. $\text{BW} = 8000\text{ kb/s} / 7.9715$
6. $\text{BW} = 1003.764\text{ kHz}$ (o $1003764.115\text{ Hz}$)

Estándares y Protocolos de Redes

Protocolos de Internet (RFC)

Listado de protocolos clave y sus documentos RFC asociados:

• IPv4: RFC 791
• IPv6: RFC 2460
• IMAP: RFC 3501
• SIP: RFC 3261 (El RFC 2543 es obsoleto)
• POP3: RFC 1939
• H.323: RFC 5456
• SMTP: RFC 2821
• XMPP (Jabber): RFC 3920

Estándares de la ITU-T (Unión Internacional de Telecomunicaciones - Sector de Normalización)

Serie G de la ITU-T

La serie G de la ITU-T trata sobre Sistemas y medios de transmisión, sistemas digitales y redes.

• G.711: Modulación por Impulsos Codificados (MIC).
• G.729: Codificación de la voz a $8\text{ kb/s}$.
• G.732: Características del equipo multiplexor MIC primario a $2048\text{ kb/s}$.
• G.774: Jerarquía Digital Síncrona (SDH).

Serie H de la ITU-T

La serie H de la ITU-T trata sobre Líneas de transmisión de señales no telefónicas.

• H.323: Sistemas de comunicación multimedia basados en paquetes (VoIP).

Serie Q de la ITU-T

La serie Q de la ITU-T trata sobre Señalización y conmutación.

• Q.931: Señalización de Red Digital de Servicios Integrados (RDSI).

Estándares ISO y Normas de Cableado

Comités Técnicos ISO

Mencione los comités técnicos ISO relevantes:

• El TC97 está relacionado con computadores.
• El TC46 está relacionado con telecomunicaciones.

Estándares ISO y TIA/EIA

• ISO 7498: Corresponde al Modelo OSI.
• ANSI/TIA/EIA-568-C: Norma para la construcción comercial de cableado (versión actual).
• ANSI/EIA/TIA-569: Norma de construcción comercial para vías y espacios (Pathways and Spaces).
• ANSI/TIA/EIA-606: Norma de administración para la infraestructura de telecomunicaciones.
• ANSI/TIA/EIA-607: Requisitos de aterrizado y protección para edificios.
• ANSI/TIA/EIA-942: Estándar de infraestructura de telecomunicaciones para Data Centers.
• T568 TIA/EIA-568-B: Define estándares que permiten la interconexión y compatibilidad.

Regulación y Estructura Legal

Límites de Exposición a Radiación

Valores típicos de referencia para la exposición:

• $435\text{ µWatts/cm}^2$ (Densidad de potencia).
• $1.6\text{ W/kg}$, sobre $1\text{ gramo}$ de tejido; o $2\text{ W/kg}$, sobre $10\text{ gramos}$ (Tasa de Absorción Específica, SAR).

Marco Legal Chileno (SUBTEL)

El 2 de octubre de 1982 se dictó la Ley N° 18.168, Ley General de Telecomunicaciones.

Estructura de la Subsecretaría de Telecomunicaciones (SUBTEL)

La estructura de la Subsecretaría de Telecomunicaciones incluye:

• El Gabinete de la Subsecretaría de Telecomunicaciones.
• La División Concesiones, cuyo objetivo es realizar los procesos necesarios para otorgar concesiones.
• La División Fiscalización, cuya misión es hacer cumplir a nivel país la Ley General de Telecomunicaciones.
• La División Administración y Finanzas, cuyo objetivo es obtener y suministrar recursos.
• La División Jurídica, cuyo objetivo es asesorar al Servicio.
• La División Política Regulatoria y Estudios, cuyo objetivo es diseñar políticas regulatorias.
• El Fondo de Desarrollo de las Telecomunicaciones (FDT), que es un instrumento financiero del Estado.