Fundamentos y Sistemas de Transmisión en Telecomunicaciones: Conceptos Clave

Introducción a las Telecomunicaciones

Definición de Telecomunicaciones

Las Telecomunicaciones se encargan del transporte de la información a grandes distancias a través de un medio o canal de comunicación por medio de señales.

El Origen de las Telecomunicaciones Modernas

Las telecomunicaciones modernas nacen en 1844 con el invento del Telégrafo. Inventado por Samuel Morse, fue la primera forma de comunicación eléctrica. El nacimiento de la TELEGRAFÍA.

Elementos de un Sistema de Telecomunicaciones

Los componentes esenciales de un sistema de telecomunicaciones son:

• El Transmisor: Pasa el mensaje al canal en forma de señal.
• El Canal de Transmisión o medio: Es el enlace eléctrico entre el transmisor y el receptor, sirviendo como puente de unión entre la fuente y el destino.
• El Receptor: Su función es extraer del canal la señal deseada y entregarla al transductor de salida.

Conceptos Fundamentales: Modulación y Comunicación Digital

¿En qué Consiste la Modulación?

La modulación es la alteración sistemática de una onda portadora de acuerdo con el mensaje (señal modulada) y puede ser también una codificación.

Beneficios de la Modulación

• Facilita la propagación de la señal de información (por cable o por aire).
• Ordena el radioespectro, distribuyendo canales a cada información distinta.
• Optimiza las dimensiones de las antenas.
• Evita la interferencia entre canales.
• Protege la información de las degradaciones por ruido.
• Define la calidad de la información transmitida.

Ventajas de la Comunicación Digital

• Inmunidad al ruido: Los pulsos recibidos se evalúan durante un intervalo de muestreo, determinando si el pulso está arriba (1) o abajo (0) de un umbral específico.
• Almacenamiento y procesamiento: Las señales digitales se pueden guardar y procesar más fácilmente que las señales analógicas.
• Regeneración de señales: Producen un sistema más resistente al ruido que su contraparte analógica.

Sistemas de Transmisión: Microondas Terrestres

Definición de Microondas Terrestres

Un radioenlace terrestre o microondas terrestre provee conectividad entre dos sitios (estaciones terrenas) en línea de vista (Line-of-Sight, LOS), utilizando equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1 GHz. La forma de onda emitida puede ser analógica (convencionalmente en FM) o digital.

Aplicaciones de los Sistemas de Microondas

• Telecomunicaciones a larga distancia (alternativa a Fibra Óptica (FO) y Coaxial).
• Telefonía básica (canales telefónicos).
• Datos.
• Telégrafo/Télex/Facsímile.
• Canales de televisión y Video.
• Telefonía celular (entre troncales).

Frecuencias Principales Utilizadas

• 12 GHz, 18 GHz y 23 GHz: Conectan dos localidades entre 1 y 15 millas.
• 2 GHz a 6 GHz: Permiten transmitir a distancias entre 20 y 30 millas.

Antenas de Microondas

Las antenas suelen ser parabólicas, con diámetros de unos 3 metros. Transmiten un haz estrecho enfocado directamente hacia la antena receptora. Deben estar a una altura considerable para conseguir mayores separaciones entre ellas. La distancia máxima mencionada es de 7,14 km.

Ventajas y Desventajas de los Enlaces Microondas

Ventajas

• Más económicos.
• Instalación más rápida y sencilla.
• Conservación generalmente más económica y de actuación rápida.
• Permite superar las irregularidades del terreno.

Desventajas

• Explotación restringida a tramos con visibilidad directa (LOS).
• Necesita de acceso adecuado a las estaciones repetidoras.

Otros Medios de Transmisión y Órbitas Satelitales

Ondas de Radio de Alta Frecuencia (HF)

Las ondas de radio de HF transmitidas desde antenas en la Tierra siguen dos trayectorias:

• Onda Terrestre (Groundwave): Sigue la superficie de la Tierra.
• Onda Aérea (Skywave): Rebota de ida y vuelta entre la superficie terrestre y varias capas de la ionosfera.

Láser Infrarrojo Directo

Las transmisiones de láser de infrarrojo directo utilizan las mismas técnicas empleadas en la transmisión por fibra óptica, con la diferencia de que el medio es el aire libre.

• El láser tiene un alcance de hasta 10 millas, aunque la mayoría de las aplicaciones se realizan a distancias menores de una milla.
• Se utiliza típicamente donde la instalación de cable no es factible entre los sitios a conectar.

Características de la Órbita Baja (LEO)

Los satélites LEO (Low Earth Orbit) tienen órbitas inferiores a 36.000 km. Poseen un período de rotación inferior al de la Tierra, por lo que su posición relativa en el cielo cambia constantemente.