Medios de Transmisión Inalámbricos
Características de la transmisión no guiada
- Falta de un conductor físico
- Capacidad de distribuir ondas electromagnéticas (radiar). Se radia energía electromagnética hacia un destino o destinos y se recibe.
- Estas señales son capaces de recorrer bastas distancias, atravesando incluso barreras como vehículos, edificios, etc., dependiendo de la frecuencia en Hz que empleen.
Otra característica importante es el nivel de inseguridad de una transmisión inalámbrica. Esto es debido a que, al transmitirse por el aire, cualquier aparato que se ponga a la escucha en el mismo medio podrá capturar los datos. Esto es importante ya que se debería siempre dificultar la lectura de estos datos, utilizando para ello medidas de seguridad como la codificación de datos.
Existen ciertos estándares de medios inalámbricos dependiendo del uso que se les dé y del alcance deseado. Los más comunes en transmisión de datos son:
- El estándar IEEE 802.11: comúnmente llamado Wi-Fi, es empleado para tecnología inalámbrica LAN.
- El estándar IEEE 802.15: empleado para redes personales PAN, comúnmente llamado Bluetooth o ZigBee.
- GSM (sistema de comunicación móvil): utilizado para proporcionar transferencias de datos a telefonía móvil.
Medios de Transmisión Inalámbrico
Cuando hablamos de medios inalámbricos nos referimos al aire (aunque también se considera un medio inalámbrico el vacío). En este caso, la Información se propaga mediante ondas electromagnéticas sin estar confinadas en ninguna canalización, por ello también se conocen como medios no guiados.
Los medios de transmisión inalámbricos han sido utilizados tradicionalmente en las telecomunicaciones para ofrecer diferentes servicios como televisión, radio, telefonía móvil, etc. En los últimos años se ha producido un auge del uso de este medio para las redes telemáticas debido a su versatilidad y su bajo coste de instalación en comparación con las redes cableadas.
Al igual que en los rayos de luz, en la fibra óptica, el principal parámetro que define las ondas electromagnéticas propagadas por el aire es su Longitud de Onda (λ). Aunque en este caso, también se emplea como parámetro característico la frecuencia (f). La relación entre frecuencia y Longitud de Onda viene expresada por la siguiente ecuación:
v=λ x f (velocidad de propagación=Longitud de Onda por frecuencia)
Es muy frecuente utilizar como referencia de velocidad de propagación la velocidad de la luz en el vacío: 3·108 m/s (3 kHz hasta los 300 Ghz).
Frecuencias de Transmisión Inalámbrica
El conjunto de todas las posibles longitudes de onda (o frecuencias) constituye el llamado espectro electromagnético. Este espectro se divide en bandas en función de la frecuencia. El rango de frecuencias utilizadas en telecomunicaciones va desde los 3 khz hasta alrededor de los 300 Ghz. A este rango se le conoce como espectro de radiofrecuencia.
- Banda entre 30 y 300 kHz: se denomina frecuencia baja (LF) y es empleada por radiodifusión en onda larga, radioaficionados, radio ayuda y radio en navegación marítima. Permite modulaciones de tipo desplazamiento de amplitud (ASK), desplazamiento de frecuencia (FSK) y subtipo (MSK). Tiene una Longitud de Onda entre 10 metros y 1 kilómetro.
- Banda entre 300 y 3.000 kHz: se denomina frecuencia media (MF) y se emplea fundamentalmente en radiodifusión comercial de onda media (radio AM).
- Banda entre 3 y 30 MHz: alta frecuencia o high frecuency. Se utiliza para radioaficionados, onda corta (AM-HF) y aviación.
- Banda entre 30 y 300 MHz: muy alta frecuencia o very high frecuency (VHF). Se utiliza principalmente en emisión de televisión y radio de frecuencia modulada (FM).
- Banda entre 300 y 3.000 MHz: ultra alta frecuencia (UHF). Empleada en televisión y telefonía celular (móvil).
- Banda entre 3 y 30 GHz: súper altas frecuencias o SHF. Son muy empleadas en radioenlaces punto a punto y comunicaciones satelitales. Los radares militares también emplean estas frecuencias.
- Banda entre 30 y 300 GHz: frecuencias extremadamente altas o EHF. Actualmente emplear esta tecnología conlleva un equipamiento electrónico muy costoso debido a la complejidad que conlleva tratar con ondas de entre 1 y 10 mm de longitud. Experimental.
| Banda de frecuencia | Nombre | Modulación | Razón de datos | AplicacionesPrincipales |
| 30-300 kHz | LF (low frequency) | ASK, FSK, MSK | 0,1-100 bps | Navegación |
| 300-3000kHz | MF (médium frequency) | ASK, FSK, MSK | 10-100 bps | Radio AM Comercial |
| 3-30 MHz | HF (high frequency) | ASK, FSK, MSK | 10-3000 bps | Radio de onda corta |
| 30-300 MHz | VHF (very high frequency) | FSK, PSK | Hasta 100 kbps | Televisión VHF, Radio FM |
| 300-3000 MHz | UHF (ultra high frequency) | PSK | Hasta 10 Mbps | Televisión UHF, Microondas terrestres |
| 3-30 GHz | SHF (super high frequency) | PSK | Hasta 100 Mbps | Microondas terrestres y por satélite |
| 30-300 GHz | EHF (extremely high frequency) | PSK | Hasta 750 Mbps | Enlaces cercanos con punto a punto experimentales |
Los medios de transmisión inalámbricos más empleados son:
- Microondas (la mayor parte de las comunicaciones en redes telemáticas inalámbricas se llevan a cabo en la banda de las microondas)
- Vía Satélite
- Radiofrecuencia
- Infrarrojos
Antenas
Una antena es un dispositivo creado para transmitir datos (radiar) a través del espacio (o en ocasiones fluidos) que reciben de un conductor u otro medio y enviar ondas electromagnéticas a otra antena que tendrá un comportamiento idéntico.
Es decir, transforma voltajes en ondas electromagnéticas para enviar y viceversa para recibir. Dicha propagación se efectúa a la velocidad de la luz. Posiblemente las antenas son el elemento más importante en una red de comunicaciones.
Características
Las antenas permiten recibir y transmitir desde el mismo dispositivo; son bidireccionales.
Para conocer las prestaciones de la antena se realiza un diagrama de radiación, el cual consiste en una gráfica de las propiedades de radiación en función de la dirección y cortado por el plano horizontal y el vertical.
El plano vertical se conoce como patrón de elevación y el horizontal como patrón de azimut. Al combinar ambos se obtiene una representación en tres dimensiones de cómo realmente radia la antena desde la misma.
Ejemplo de los planos de un diagrama de radiación y su figura de radiación en 3D combinados:
- Microondas. además de su aplicación en hornos, las microondas permiten transmisiones tanto terrestres como con satélites.
Sus frecuencias están comprendidas entre 300 mhz y 300 Ghz. A diferencia de las ondas de radio, las microondas no atraviesan bien los obstáculos, de forma que es necesario situar antenas repetidoras cuando queremos realizar comunicaciones a largas distancias. En el caso de las comunicaciones por satélite, hay que tener en cuenta que siempre existe un pequeño retardo en las transmisiones debido a que la señal tarda aproximadamente 0,3 segundos en llegar y volver. Para algunas aplicaciones de envío y recepción de datos, este tiempo de espera puede resultar inaceptable.
Una antena perfecta se llamaría antena isotrópica, ya que emitiría en 360°. Este tipo de antena inexistente se utiliza como referencia para explicar la Directividad de otra existente a modo muestra. La antena, gráficamente hablando, se representa como una circunferencia perfecta tanto en el plano vertical como en el plano horizontal de un diagrama de radiación.
La direccionalidad o Directividad se produce y modifica por los siguientes campos:
- Polarización: la polarización es la trayectoria que describe el campo electromagnético en el sentido de la propagación de la onda (la onda se aleja del punto de origen). La polarización puede ser lineal, en la cual las variaciones del campo electromagnético ocurren hacia una única dirección; circular, si describe una trayectoria circular; o elíptica, si el campo electromagnético describe una trayectoria elíptica.
- Ganancia: la ganancia es la relación entre la potencia que capta la antena y la potencia máxima que sale de ella. Medida en decibelios isotrópicos (dBi), trata la diferencia entre la energía que sale y la que saldría hipotéticamente en una antena isotrópica (perfecta). En resumen, a mayor ganancia, mejor antena es.
- Ancho de banda: se refiere al rango de frecuencias en el cual la antena puede trabajar.
- Pérdida de retorno: la pérdida de retorno es una medida expresada en dB que compara la potencia que transmite la antena con la potencia alimentada de la antena. Lógicamente siempre existe una pequeña cantidad de energía reflejada hacia el sistema, pero una elevación notable de pérdida de retorno implicará un mal funcionamiento por parte de la antena.
- Impedancia de entrada: supone la carga de resistencia en ohmios que representa la antena para el sistema en su conjunto. Para que exista la mayor transferencia posible es necesario que todos los componentes del sistema de la antena, como son la línea de transmisión, la antena y el generador, cuenten con el mismo tipo de carga (el cual se mide en ohmios). Teniendo en cuenta que las antenas suelen cablearse con un medio guiado como el cobre con una Impedancia típica de 50 Q, lo habitual en antenas es tener la misma Impedancia. Debido a que es un cálculo complejo, el fabricante suele proveer de este dato, cuyo contenido es una parte real llamada resistencia de antena y una parte imaginaria conocida como reactancia de antena.
Tipos de polarización según describa la trayectoria de polarización: lineal, circular y de forma elíptica:
Tipos de Antena
Las antenas se clasifican según varias características:
Según frecuencia y tamaño: según la longitud de la antena y el rango de frecuencias tendrán diferentes tamaños por rango de frecuencias (UHF, VHF, microondas, etc.).
Según direccionalidad:
-Omnidireccionales: expanden la onda electromagnética hacia todas las direcciones. El alcance viene determinado por una combinación de ganancia de la antena, potencia de emisión y sensibilidad en la recepción. Un ejemplo de este tipo de antenas está en las emisoras de TV, radio y telefonía móvil. El tipo de antena omnidireccional más básico es la monopolo vertical con un único brazo. Un avance de esta es la antena dipolo, con dos brazos para captar señal.
-Direccionales: es un tipo de antena que permite concentrar la mayor parte de la energía radiada en un punto localizado, aumentando de esta manera la potencia emitida hacia el punto deseado y evitando interferencias externas. Proporcionan mayor rendimiento que las antenas omnidireccionales cuando se quiere concentrar la radiación emitida hacia el punto deseado. La más conocida es la antena Yagi, inventada en 1926 y utilizada en todo el mundo para recepción de radiodifusión y televisión (HF, VHF y UHF). También son mencionables las antenas parabólicas.
Microondas terrestres y por satélite
Las microondas son las ondas electromagnéticas en el rango de entre 300 MHz y 300 GHz con una Longitud de Onda de entre 1 mm y 1 metro. Para una comunicación por microondas se suele emplear un Transceptor.
La antena de microondas más común es la de tipo parabólico. Para poder operar con señales microondas, las autoridades deben autorizar el uso, verificando que no incida sobre otras señales:
Microondas terrestres: las microondas terrestres no siguen el curso de la Tierra, así que se emplea el sistema de visión directa. Por lógica angular, cuanto más altas sean o estén situadas las antenas (en colinas, montañas, etc.), más ángulo podrán tener para ver la antena receptora.
Microondas por satélite: la función de estos satélites únicamente es retransmitir Información. Se emplea como un enlace entre varios transmisores o receptores terrestres, llamados estaciones base. El satélite funciona recibiendo la señal de una estación para amplificarla, corregirla y retransmitirla de nuevo hacia una o varias antenas en la Tierra.
Curiosidad! El satélite de tipo geoestacionario gira en sincronía con la rotación del Planeta, así que desde la superficie parece estar en una situación estática. Así se puede enviar y recibir siempre desde el mismo punto.
Características
Las microondas terrestres y las microondas por satélite tienen una serie de características propias debido a su diferenciación principalmente entre trabajar a nivel de tierra o tener que emitir a mayor distancia hasta un satélite que refleje estas señales. Hoy en día, el tipo de microondas más empleado, debido al menor coste, son las microondas terrestres; aunque, cada vez más, los satélites se van haciendo hueco en el uso cotidiano.
Microondas terrestres
Trabajan en una frecuencia de entre 1 y 300 GHz. Retransmiten Información digital por modulación analógica de frecuencia, aunque ya se están empezando a emplear técnicas de envío digital. La velocidad de transmisión típica por frecuencia es de entre 1 y 10 Mbps, alcanzando actualmente velocidades de hasta 300 Mbps.
Las principales aplicaciones de este sistema son:
Telefonía básica móvil: los teléfonos móviles funcionan ya que una red de antenas terrestres conforman una zona donde es posible comunicarse a través de un receptor o móvil que capta y envía a través de microondas datos a las antenas, permitiendo comunicarse telefónicamente incluso en movimiento.
Transmisión de datos: el Protocolo más frecuente es el 802.1 lxx (b, g, n, etc.). Ejemplo: Wi-Fi. Empleada para comunicarse con dispositivos inalámbricos. Requieren una estación o antena (habitualmente un dispositivo llamado Router inalámbrico) que emite en una frecuencia específica dependiendo del estándar. Los dispositivos que permita conectarse tendrán acceso de igual modo que si fuera una red cableada.
Canales de TV y emisión de vídeo: transmiten señales de TV así como transmisión de vídeo y audio a través de microondas. Permiten trabajar tanto en analógico como en digital. Suelen contar con capacidad para enviar diversas transmisiones por diferentes canales.
Microondas por satélite
Trabajan en una frecuencia de entre 3 y 30 GHz. Las frecuencias más empleadas son las bandas (rango) L: 1 GHz, Ku 11/12 GHz, C: 4/6 GHz; y Ka: 20/30 GHz. Tienen una demora aproximada de lA de segundo para la propagación (se conoce como retardo), tiempo que pasa entre que se envía la señal y se devuelve desde el satélite. Le afectan los efectos atmosféricos y necesita una potencia alta de transmisión.
Las principales aplicaciones son:
- Servicio telefonía básica.
- Telefonía móvil de tipo marítimo, terrestre-satelital y aeronáutico.
- Emisión de vídeo y sonido, TV, etc.
- Meteorología y exploración de la Tierra y el Espacio.
- Transmisión de datos vía satélite.
- Enlace punto a punto por satélite
En el enlace punto a punto, una antena envía la onda electromagnética a un satélite que reflejará la señal en otra antena receptora actuando a modo de espejo. Los diferentes tipos de tecnología punto a punto por satélite son los siguientes:
SCPC (single carmel per carrier): es una tecnología empleada en los enlaces punto a punto por satélite donde se asigna una señal a cada canal de transmisión por donde se enviará una Señal Portadora por cada canal para establecer la topología punto a punto. Permite la transmisión de datos, voz y vídeo.
La velocidad de envío y señal la establecen los operadores del satélite que prestan estos servicios.
Las dos estaciones remotas quedan comunicadas entre sí directamente a través de únicamente un salto satelital. Permiten velocidades desde 64 kbps a más de 100 Mbps.
Se componen de los siguientes componentes:
-Módem satelital: trabaja a una señal de 70 MHz de frecuencia. Uti¬liza protocolos como el V.35, el RS232, etc. i IDU – unidad de interior: se conecta a la circuitería exterior (antena, electrónica situada en el exterior, etc.) llamada ODU. En trasmi¬siones digitales de datos se conectará al hardware de red (Router, switch, Host).
En transmisiones de TV, se conectará al aparato de TV doméstico.
Este sistema cuenta con servicio dedicado constante y alta confiabilidad.
Una de las mayores aplicaciones de SCPC es la interconexión de red local a sucursales remotas vía satélite formando una única red.
Multidifusión por satélite
Los servicios de tipo difusión permiten efectuar comunicaciones entre diversos puntos, siendo un emisor con capacidades de emisión y recepción y muchas estaciones con únicamente capacidad de recepción. Estas estaciones pueden ser el punto de entrada a un único usuario o distribuida hacía varias personas.
El mejor ejemplo está en la emisión de señal de televisión por satélite, donde un proveedor de señal distribuye vía satélite el contenido y muchos usuarios, a través de sus antenas parabólicas, reciben esta señal.
La difusión por satélite comienza a partir de los años 80 en EE. UU. para la transmisión de televisión, ya que por medio de un satélite se pueden abarcar grandes distancias.
Se utilizan dos bandas de frecuencias para la difusión por satélite, la banda C en el rango de frecuencias entre 4 y 6 GHz y la banda Ku en el rango de frecuencias de entre 12 y 17 GHz. La banda Ku resuelve problemas de la banda C, como el empleo de mayores antenas receptoras, motivo por el cual actualmente se utiliza casi en exclusiva la banda Ku.
La multidifusión por satélite requiere de tres elementos básicos para poder operar:
- Transmisor: el transmisor es quien envía la señal original a transmitir hacia todos los receptores. Debe ser suficientemente potente para que el satélite, que es el siguiente paso, pueda recibir la señal sin demasiadas pérdidas. Suelen ser los canales de televisión o sonido comerciales.
- Satélite: el satélite actúa a modo de Repetidor, ya que recibe la señal y la vuelve a enviar. Puede utilizar técnicas de multiplexación para trabajar con múltiples señales hacia un mismo destino. Los satélites suelen operar en una órbita llamada geoestacionaria a una altura de unos 36.000 kilómetros de la Tierra, desde donde pueden abarcar extensas zonas de coberturas.
- Receptores: los receptores son antenas parabólicas de diferentes tamaños con la electrónica necesaria para tratar la señal recibida. Los receptores pueden ser a nivel individual o colectivo, permitiendo que la gran población pueda recibir la señal de origen enviada por el transmisor, habitualmente señal de televisión comercial o audio.
Radio
Las ondas de radio son las frecuencias comprendidas entre los 3 KHz y los 300 GHz.
Los sistemas de datos por radio se pueden agrupar en sistemas de banda ancha que permiten grandes velocidades de transmisión y sistemas de banda estrecha que permiten mayor alcance.
Las particularidades de cada sistema de transmisión para banda estrecha y banda ancha son:
- Banda estrecha: esta técnica consiste en el uso de una frecuencia de radio específica para transmitir datos, sonido, etc. El mejor ejemplo está en la señal de radio comercial.
- Banda ancha: permite las comunicaciones en serie de datos utilizando para ello varios canales o bien multiplexando la señal.
Estándares de transmisión de radio por banda ancha
Actualmente, en el campo de transmisión de radio por banda ancha se emplea el estándar IEEE 802.11, que habla de redes de área local inalámbricas.
En la familia de estándares 802.11 existen tres estándares, dos de ellos ampliamente utilizados por casi cualquier usuario hoy en día y uno de ellos más enfocado a la industria y la domótica.
Bluetooth
El estándar IEEE 802.15.1, más conocido como Bluetooth, permite realizar comunicaciones de voz y datos con un alcance máximo de 30 metros en su versión 1 y velocidades de hasta 24 Mbit/s. Actualmente está en su revisión 4.0. Este Protocolo opera en la frecuencia de base 2,4 GHz, comunicándose a nivel full-duplex para el envío y la recepción simultáneos de datos.
El estándar Bluetooth se utiliza actualmente en un gran número de dispositivos como teléfonos, ordenadores portátiles, auriculares, radios, vehículos con manos libres, etc., permitiendo conectar dispositivos cercanos entre sí sin necesidad de complicados Procesos. Con este estándar se pretende que exista facilidad de unión entre dispositivos (proceso conocido como emparejamiento).
Curiosidad! El nombre Bluetooth proviene del vikingo Harald Blatand “Dienteazul”, rey de Dinamarca desde el año 940 hasta el 981, famoso por su capacidad para unificar tribus noruegas, suecas y danesas.
ZigBee
Es un Protocolo de comunicaciones basado en el estándar IEEE 802.15.4 creado por la ZigBee Alliance. La ZigBee AlIiance es conjunto de cientos de compañías con la necesidad de implementar un estándar de comunicación de baja velocidad y bajo coste para poder emplearlo en cualquier campo. Las características de este Protocolo son, en cuestión de velocidad, y admitiendo velocidades bajas de transmisión, de entre 25 y 250 Kbps. Este Protocolo solo permite la comunicación de manera half-duplex y opera en la frecuencia de radio 2,4 GHz (16 canales) a nivel mundial, en la frecuencia 868 MHz en Europa y en la frecuencia 915 MHz en EE. UU.
ZigBee permite y trata de conseguir redes de baja tasa de transferencia de datos y bajo coste para unir todo tipo de dispositivos, enfocándose sobre todo en la domótica, como pueden ser sensores, automatismos, etc.
Las aplicaciones pueden ser múltiples: domótica, médica a través de sensores, control remoto electrónico, agricultura, etc.
IEEE802.11
Este estándar utiliza las frecuencias de la 2.412 a la 2.484 en el caso de su versión b y g, y de la 5.170 a la 5.805 para su versión a. Ampliamente utilizado en LAN, se le conoce sobre todo con su nombre comercial: Wi-Fi.
El funcionamiento de una red wifi es bastante sencillo. Un punto de acceso o enrutador wifi es un aparato de capa 3 OSI que encamina una red cableada normalmente, u otra red, hacia la red que creará para dispositivos inalámbricos. Esta red inalámbrica permite ciertos parámetros configurables, como Protocolo a usar (a/b/n/g, etc.) velocidad, seguridad, etc.
Tiene un alcance variable dependiendo de la antena de hasta varios kilómetros, aunque lo habitual son decenas de metros. Alcanza velocidades de hasta 300 Mbit/s en su versión 802.1 ln.
Infrarrojos
La luz infrarroja es la radiación electromagnética de Longitud de Onda de entre 0,4 y 1.000 mieras; mayor que la luz visible pero menor que las microondas (menos Hz). Puesto que la luz infrarroja no tiene la capacidad de atravesar objetos por su Longitud de Onda, los emisores y los receptores se han de ver para realizar la comunicación.
Curiosidad! Cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor del cero absoluto (-273,15°) emite radiación infrarroja.
Los sistemas infrarrojos son inmunes a las interferencias, así como al ruido electromagnético, razón por la que casi cualquier dispositivo electrónico de consumo con mando a distancia cuenta con un sistema de comunicación de infrarrojos. Además, en la década de los 90 se empleó masivamente en dispositivos que requieren comunicación a corto alcance, como ordenadores portátiles, móviles, agendas electrónicas (PDA), etc.
Existe un estándar para la transmisión de datos por infrarrojos conocido por sus siglas IrDA, (infrared data association) y creado en 1993 por los principales fabricantes de comunicaciones y hardware informático del momento.
Este tipo de transmisión ha sido desplazada por otros tipos de transmisión como el Bluetooth para dispositivos cercanos y Wi-Fi para más lejanos por sus mejores cualidades para la transmisión así como mayores velocidades.
En IrDA se define una estructura por capas y diversos protocolos:
Cualquier dispositivo ha de cumplir al menos con las siguientes capas:
- Capa física o IrPHY: corresponde al nivel físico del modelo de capas OSI. Las transmisiones se ejecutan entre 1 y 5 metros de distancia. Comunicación half-duplex y velocidades según el tipo de transmisión entre 2.4/115.200 kbit/s serial (SIR), 0,5/1,12 Mbit/s infrarrojo medio (MIR), hasta 4 Mbit/s infrarrojo rápido (FIR) y hasta 16 Mbit/s en su versión todavía en estudio: infrarrojo muy rápido (VFIR).
Recuerde: en una comunicación half-duplex o semidúplex se utiliza un canal para enviar hacia ambos sentidos, pero únicamente puede emitir uno de los dos extremos.
- Capa IrLAP Protocolo de acceso al enlace infrarrojo (Infrared link access control): corresponde a la capa enlace de datos del modelo OSI. En la capa IrLAP los dispositivos infrarrojos se dividen entre dispositivos de tipo primario y de tipo secundario, siendo el primario el que controle el secundario. Sus características son el etiquetado de los dispositivos por las direcciones de los dispositivos enlazados para la comunicación.
También en esta capa trabaja un mecanismo de descubrimiento de otros dispositivos infrarrojos y sus características básicas.
- Capa IrLMP Protocolo de gestión del enlace IrDA (iRDA link manage- ment protocol): permite multiplexar los servicios sobre una única conexión. Sería similar a los puertos de la capa transporte. También gestiona el flujo de datos.
- Recuerde: la multiplexación consiste en combinar varios canales de Información en un solo medio de transmisión, uniéndolas durante su trayecto para decodificarlas más tarde.
- Capa IAS servicio de acceso a la Información (information access Servi¬ce): un componente servidor responde a las solicitudes de petición de servicios de otros dispositivos.
- El resto de elementos son opcionales:
- TinyTP: Protocolo de transporte encargado de controlar el flujo (segmentar y reensamblar paquetes de datos).
- IrLAN: establece una red LAN entre ordenadores.
- IrOBEX: intercambia comandos de manera estandarizada sobre los sistemas.
- IrCOMM: proporciona soporte a los puertos serie y paralelo de forma que se parezca la comunicación IrDA a dichos puertos.
En cuanto a los modos de comunicación infrarroja, se pueden distinguir los siguientes:
- Punto a punto: en un enlace punto a punto se concentra toda la potencia del emisor en un pequeño objetivo. El receptor, por su lado, solo tiene que escanear la luz infrarroja de una pequeña franja del espacio. En este modo debe haber una línea de visión entre los dispositivos y se alcanzan grandes velocidades.
- Modo casi difuso: un emisor emite una señal hacia todos los ángulos a través de superficies reflectantes las cuales dirigirán hacia el receptor.
- Modo difuso: el emisor inunda de señal la estancia a transmitir y el receptor no necesita visión directa con este. Este modo requiere mayor energía que el resto ya que debe realizar múltiples reflexiones, aumentando las pérdidas de señal.
Las principales aplicaciones son:
- Impresoras.
- Teléfonos.
- Agendas electrónicas.
- Cámaras de seguridad.
- Equipamientos médico y militar.
- Redes de ordenadores.
- Dispositivos electrónicos de consumo (mandos a distancia).
Formas de propagación inalámbrica
Según las ondas electromagnéticas viajen a través del origen a destino, se pueden clasificar por el tipo de propagación:
- Superficial: las ondas electromagnéticas siguen la curvatura terrestre, viajando a través de la troposfera. Puede alcanzar grandes distancias. El ejemplo más conocido es la radio AM.
- Aérea: las ondas se reflejarán en la ionosfera y rebotarán en la Tierra. Se emplean señales de alta frecuencia. Se utiliza tanto por radioaficionados como por emisiones internacionales de radio. Puede alcanzar miles de kilómetros.
- Visión directa: el emisor y el receptor están en la misma trayectoria visual. Se utilizan a nivel tierra/tierra y tierra/satélite enviando señales de muy alta frecuencia.
- Espacio: la propagación por el espacio utiliza satélites para reflejar la señal. La distancia se amplía enormemente gracias al ángulo que puede obtener el satélite para reflejar a otra antena dicha señal.
Libro: Certificado de Profesionalidad- Diseño de Redes Telemáticas– Manuel Santos González
Cuando hablamos de medios inalámbricos nos referimos al aire (aunque también se considera un medio inalámbrico el vacío). En este caso, la Información se propaga mediante ondas electromagnéticas sin estar confinadas en ninguna canalización, por ello también se conocen como medios no guiados.
Los medios de transmisión inalámbricos han sido utilizados tradicionalmente en las telecomunicaciones para ofrecer diferentes servicios como televisión, radio, telefonía móvil, etc. En los últimos años se ha producido un auge del uso de este medio para las redes telemáticas debido a su versatilidad y su bajo coste de instalación en comparación con las redes cableadas.
Al igual que en los rayos de luz, en la fibra óptica, el principal parámetro que define las ondas electromagnéticas propagadas por el aire es su Longitud de Onda (λ). Aunque en este caso, también se emplea como parámetro característico la frecuencia (f). La relación entre frecuencia y Longitud de Onda viene expresada por la siguiente ecuación:
v=λ x f (velocidad de propagación=Longitud de Onda por frecuencia)
Es muy frecuente utilizar como referencia de velocidad de propagación la velocidad de la luz en el vacío: 3·108 m/s (3 kHz hasta los 300 Ghz).
El conjunto de todas las posibles longitudes de onda (o frecuencias) constituye el llamado espectro electromagnético. Este espectro se divide en bandas en función de la frecuencia. El rango de frecuencias utilizadas en telecomunicaciones va desde los 3 khz hasta alrededor de los 300 Ghz. A este rango se le conoce como espectro de radiofrecuencia y abarca las siguientes bandas:
- Ondas de radio. son fáciles de generar, pueden viajar largas distancias, penetran en los edificios sin problemas y viajan en todas direcciones desde la fuente emisora. El rango de frecuencias que cubre va desde las frecuencias más bajas, alrededor de los 10 khz, hasta frecuencias en torno a los 300 mhz. Existen dos tipos de ondas de radio:
Ondas de radio de baja frecuencia: se caracterizan por que en su recorrido siguen la curvatura de la Tierra y pueden atravesar con facilidad los edificios. Sin embargo, su ancho de banda solo permite velocidades de transmisión bajas.
Ondas de radio de alta frecuencia: estas ondas tienden a ser absorbidas por la Tierra, por lo que deben ser enviadas a la ionosfera, donde son reflejadas y devueltas de nuevo, con lo que se consigue transmitir a largas distancias.
- Microondas. además de su aplicación en hornos, las microondas permiten transmisiones tanto terrestres como con satélites.
Sus frecuencias están comprendidas entre 300 mhz y 300 Ghz. A diferencia de las ondas de radio, las microondas no atraviesan bien los obstáculos, de forma que es necesario situar antenas repetidoras cuando queremos realizar comunicaciones a largas distancias. En el caso de las comunicaciones por satélite, hay que tener en cuenta que siempre existe un pequeño retardo en las transmisiones debido a que la señal tarda aproximadamente 0,3 segundos en llegar y volver. Para algunas aplicaciones de envío y recepción de datos, este tiempo de espera puede resultar inaceptable.
- Ondas infrarrojas. este tipo de ondas se utiliza para la comunicación de corto alcance, en controles remotos de televisores, y en general de dispositivos electrónicos. También es posible encontrar un puerto de comunicación infrarroja en los ordenadores portátiles. Estos controles son relativamente direccionales, baratos y fáciles de construir, pero tienen un inconveniente importante: no atraviesan los objetos sólidos.
Este inconveniente también resulta a veces una ventaja en el sentido de que ofrecen más seguridad, precisamente porque la comunicación no atraviesa las paredes de un edificio. Además, el uso de frecuencias en la banda de los infrarrojos no está regulado por las administraciones como ocurre con otras bandas de frecuencia.
La mayor parte de las comunicaciones en redes telemáticas inalámbricas se llevan a cabo en la banda de las microondas.
Los medios de transmisión inalámbrica también conocidos como no guiados. Bien sea por el aire, o en ocasiones por el agua, envían señales sin un conductor físico o algún receptor que sea capaz de entender la Información bien sea por el tipo/codificación o por la seguridad empleada.
Los medios de transmisión inalámbricos más empleados son las comunicaciones:
- Microondas
- Vía Satélite
- Radiofrecuencia
- Infrarrojos
