1.5 Clasificación de diferentes sistemas y servicios de radiocomunicaciones

Los sistemas de radiocomunicaciones pueden clasificarse dependiendo de sus características o aplicaciones especificas

• Desde el punto de vista del tipo de señales que manejan, pueden clasificarse en analógicos y digitales
• Según el tipo de usuarios, en sistemas punto a punto o punto a multipunto
• Según el tipo de comunicación en unidireccionales o bidireccionales
• Según la banda de frecuencias, en sistemas de banda estrecha o banda ancha

Un servicio de radiocomunicación es un servicio que implica la transmisión, la emisión o la recepción de ondas radioeléctricas para fines específicos de telecomunicación

1.6. Transmisión punto a punto y punto a multipunto

Existen dos formas básicas en que las estaciones terrenas de una red pueden conectarse entre sí a través de un satélite: de punto a punto y de punto a multipunto, Cada forma de conectividad es característica de uno o más tipos de servicios o aplicaciones.

PUNTO A PUNTO

Esta forma de conectividad permite la comunicación entre dos estaciones. En este caso, las dos estaciones participantes pueden intercambiarse tráfico simultáneamente si se requiere, formando un circuito denominado dúplex, constituido por el semicircuito de A hacia B y el semicircuito de B hacia A. Cada estación transmite en una frecuencia diferente al satélite (por su enlace ascendente) y recibe en otra (por su enlace descendente) que corresponde a la transposición de la frecuencia de transmisión de la otra estación, realizada en el repetidor del satélite en que operan.

Cada enlace es una trayectoria de la radiacion desde una de las estaciones terrestres hasta el satélite o viceversa.

Un caso común de comunicación punto a punto corresponde a una estación maestra, compartida o no, desde la cual se establecen varios enlaces como el descrito con varias estaciones remotas, cada una de las cuales se comunica solo con la maestra. Los enlaces de la maestra con cada estación remota son independientes y les permiten cursar simultáneamente tráfico bidireccional utilizando frecuencias diferentes para cada uno, a fin de evitar interferencias entre ellos. Esta configuración de la comunicación se denomina en estrella.

Se denomina acceso múltiple al conjunto de las técnicas que permiten lograr dicho propósito, las cuales también son útiles para otras formas de configuración o encaminamiento de la comunicación, como el caso extremo en que cada una
de las estaciones requiere comunicación con todas las demás, denominada configuración en malla o Trellis. Son muy comunes también las redes que combinan parcialmente las configuraciones estrella y malla.

PUNTO A MULTIPUNTO

Los sistemas punto a multipunto conectan una estación central a un gran número de posibles receptores, Los ejemplos más comunes son los sistemas de difusión AM y FM
de radio y televisión comercial, donde un transmisor central usa una antena con haz amplio para alcanzar a muchos oyentes y televidentes.

Los satélites tienen la ventaja inherente de permitir que se transmita la misma señal desde una estación de una red a un número ilimitado de estaciones receptoras dentro de
la zona de cobertura del enlace descendente. En este caso, todas las estaciones de destino reciben la señal en la misma frecuencia, al no haber en la red otras señales que se re-
quieran recibir selectivamente o que puedan interferirla.

Dentro de los límites de operación establecidos, a mayor potencia enviada por la estación transmisora en dirección del satélite, mayor será la potencia recibida por las antenas receptoras y menor el diámetro requerido de sus reflectores.

MULTIPUNTO A MULTIPUNTO

Los sistemas multipunto a multipunto permiten comunicaciones simultáneas entre usuarios individuales (quienes pueden no estar en ubicaciones fijas). Estos sistemas no conectan directamente a dos usuarios, pero se apoyan en una estructura de estaciones bases que conectan usuarios individuales a una oficina central de conmutaciones, a su vez conectadas a otras estaciones base y de esta hacia el otro usuario. Los sistemas Celulares y algunas redes LAN inalambricas son algunos ejemplos de este tipo.

1.7 Reglamentos y estándares

España pertenece a organismos, como: la UTT, la Conferencia Europea de Administraciones Postales y de Telecomunicación (CEPT), la UE y el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicación (ETSI), que aprueban reglamentos, decisiones y recomendaciones, encaminados generalmente hacia una armonización del espectro radioeléctrico. Esto nos obliga a regular y reglamentar mediante las siguientes normas nacionales.

 

COMISION NACIONAL DE LOS MERCADOS Y LA COMPETENCIA (CNMC)

La Comisión del Mercado de las Telecomunicaciones (CMT) era la Autoridad Nacional de Regulación (ANR) del sector de las telecomunicaciones en España. Fue creada en 1996, durante el proceso de liberalización del sector de las telecomunicaciones, como organismo público regulador independiente de los mercados nacionales de comunicaciones electrónicas. Tiene varios objetivos principales:

• Establecimiento y supervisión de las obligaciones específicas que hayan de cumplir los operadores del mercado de las telecomunicaciones.

• Fomento de la competencia en los mercados de los servicios audiovisuales, conforme a lo previsto por su normativa reguladora.

• Resolución de los conflictos entre operadores.

• Ejercicio como órgano arbitral de las controversias entre los operadores.

 

LEY DE TELECOMUNICACIONES

Deroga la Ley 11/1998, de 24 de abril, General de Telecomunicaciones, y la Ley 32/2003, de 3 de noviembre, General de Telecomunicaciones.
La ley tiene dos grandes objetivos:
• Facilitar el despliegue de las redes de nueva generación fijas y móviles, ampliando su cobertura.
• Mejorar la oferta de servicios Innovadores a los ciudadanos, de mayor calidad y a unos precios más asequibles, impulsando unas condiciones más efectivas de competencia.

Los ejes fundamentales son:

1. Impulso a la competencia y mejora de los servicios a los usuarios.

2. Recuperar la unidad de mercado.

3. Eliminar y reducir cargas administrativas a los operadores.

4. Facilitar el despliegue de redes.

 

LEY GENERAL DE LA COMUNICACIÓN AUDIOVISUAL

La Ley 7/2010, de 31 de marzo, General de la Comunicación Audiovisual, regula la normativa básica del servicio público de radio, televisión y oferta interactiva, las condiciones de prestación y los derechos de los prestadores del servicio de comunicación audiovisual y, en particular, la comunicación audiovisual de cobertura estatal.

La CNMC debe asegurar el cumplimiento de la Ley General de la Comunicación Audiovisual (Ley 7/2010), y la Ley 6/2012, de 1 de agosto, de modificación de la Ley 7/2010, de 31 de marzo, General de la Comunicación Audiovisual, para flexibilizar los modos de gestión de los ser-vicios públicos de comunicación audiovisual autonómicos, regulando y aportando norma sobre:

• Los servicios de comunicación audiovisual como ser-vicios de interés general, en concreto sobre la explotación de redes de comunicación electrónica y servicios de comunicación audiovisual.

• Nuevas formas de comunicación audiovisual: televi-sión en movilidad, televisión en alta definición…

PLANES TÉCNICOS NACIONALES DE TELECOMUNICACIONES

El Gobierno desarrolla mediante real decreto las condicio-nes para la adecuada administración del dominio público radioeléctrico elaborando los planes técnicos nacionales de radiodifusión y televisión.

Este Plan establece que las entidades habilitadas para la prestación de los servicios de radiodifusión sonora en on-das medias (licencia del servicio) son:
• La Corporación de Radio y Televisión Española, S. A., a través de la Sociedad Mercantil Estatal Radio Nacio-nal de España (RNE).

• Las personas físicas o jurídicas mediante concesión administrativa otorgada por el Estado para la explota-ción en gestión indirecta.

Este Plan establece que las entidades habilitadas para la prestación de los servicios de radiodifusión sonora en fre-cuencia modulada (licencia del servicio) son:

Este Plan establece que las entidades habilitadas para la prestación de los servicios de radiodifusión sonora en fre-cuencia modulada (licencia del servicio) son:

• La Corporación de Radio y Televisión Española, S. A., a través de la Sociedad Mercantil Estatal Radio Nacio-nal de España (RNE).

• Los entes públicos con competencia en la materia de las comunidades autónomas (emisoras FM autonómi-cas).

• Las corporaciones locales mediante concesión admi-nistrativa otorgada por los órganos competentes de las comunidades autónomas (emisoras FM municipales).

• Las personas físicas o jurídicas mediante concesión administrativa otorgada por los órganos competentes de las comunidades autónomas, o en su caso por el Estado, para la explotación en gestión indirecta.

2.1 Transmisión de señales: Modulación

Se emplea una frecuencia muy alta en comparación a la voz humana. El proceso consiste en elevar

Parámetros:

• Amplitud
• Frecuencia
• Fase

Las portadoras analógicas, ya que las portadoras sinusodales carecen de armónicas, por lo que producen menos productos de modulación. Las modulaciones con portadoras digitales e información analógica se utilizan en el procesamiento de señales, por ejemplo, fuentes de alimentación conmutadas, UPS, adquisición de datos analógicos, etc. El último grupo, portadora e información digital, se utilizan en codificación digital.

 

SISTEMAS DE TRANSMISIÓN

Estos sistemas estan formados por un transmisor, un canal y un receptor

A continuación se muestra el proceso que recorre la señal

• En la transmisión, el mensaje se amplifica y por lo general se pasa por un filtro paso bajo que limita el ancho de banda de la señal de entrada. El oscilador de radiofrecuencia (RF) gatera la frecuencia de la señal portadora. Este oscilador tiene que ser muy preciso y por lo general se fabrica con un cristal de cuarzo. De allí las dos señales anteriores pasan por un modulador que se encarga de realizar la modulación de la señal portadora. Una vez modulada la señal portadora hay que amplificarla para aumentar el nivel de potencia de la señal y así poder transmitirla por el canal de transmisión. Finalmente, la antena de transmisión con viene la señal de RF en una onda electromagnética.

 

• En la recepción, los bloques encargados de esta tarea se pueden resumir de la siguiente forma: la amena de recepción. que puede ser omnidireccional pata cuando el servicio de recepción es de carácter general o altamente direccional para cuando el servicio es punto a punto. De aquí, una vez que la onda electromagnética emitida por el transmisor llega a la antena del receptor induce sobre ella una tensión eléctrica proporcional a la señal de transmisión. Entonces, la etapa de amplificación se ocupa de aumentar la potencia de la señal recibida para que pueda excitar el mezclador, el mismo que recibe además una señal del oscilador local (OL) de frecuencia constante para poder de modular la señal. El detector es entonces el encargado de recuperar la señal original, para que una vez extraída la señal de la portadora haya que amplificarla otra vez porque el nivel de señal sigue siendo muy bajo. Finalmente, el dispositivo de salida puede ser un altavoz si las señales son de radio o un televisor si las señales que se transmiten son imágenes de televisión.

 

MODULACIONES ANALÓGICAS

En los sistemas analógicos de comunicaciones, la única forma posible de separar señales distintas que ocupan el mismo espectro en banda base (sonido, imagen, etc.), para su transmisión por el mismo medio de transporte, ya sea este una línea telefónica, un cable o el aire, es trasladándolas en el espectro de frecuencia, de modo que cada señal individual ocupe una «ranura» específica en el espectro. El receptor deberá tener, a su vez, capacidad para seleccionar cada una de esas ranuras y recuperar las señales individuales sin interferencia de las demás. El proceso mediante el cual se traslada una señal en banda base en el espectro de frecuencia es la modulación y a la señal así trasladada se designa como señal modulada. Una forma simple de analizar este proceso es suponer una señal en banda base constituida por un tono sinusoidal de frecuencia única

De hecho, mediante el proceso de modulación, lo que se ha hecho es variar los parámetros (amplitud y frecuencia) de la portadora, de acuerdo a la amplitud y frecuencia de la señal moduladora. La nueva frecuencia a la que se ha trasladado la señal moduladora está determinada por el valor de la frecuencia de la portadora y a la señal modulada también se le designa como señal en banda de paso.

El proceso inverso de la modulación es la demodulación o detección y, para el caso del ejemplo, una forma de conseguirlo es multiplicando la señal modulada por una señal sinusoidal, generada localmente en el receptor, de la misma frecuencia y fase que la portadora. Este tipo de demodulación se designa como demodulación sincrona o coherente

Este proceso de combinar varias señales para transmitirlas por un mismo edio se designa como multiplexado o multicanalizacion en frecuencia

El ancho de banda de una señal es la porción del espectro en que está contenida su energía. En algunos casos no es necesario transmitir todo el espectro de las señales; por ejemplo, la voz humana tiene componentes que pueden alcanzar hasta unos 10 kHz, sin embargo la energía contenida a estas frecuencias es muy pequeña y, en la práctica, es suficiente transmitir solamente hasta unos 3,5 o 4 kHz.

 

 

2.2 Modulación en amplitud

En este tipo de modulación, la amplitud de la portadora varía según la señal de información, de modo que la información de amplitud y frecuencia de esta se «montan» sobre la portadora haciendo que su envolvente varíe de acuerdo a la señal moduladora o de información. Los diversos esquemas de modulación de amplitud se designan también como de envolvente variable y comprenden los siguientes:

• AM con portadora completa y dos bandas laterales o AM completa o Double Sido Band Full Canfor (AM DSBFC).

• AM con dos bandas laterales y portadora suprimida o Double Sida Band Suppressed Canier (DSB-SC).

• Banda lateral única (BLU o Single Sida Band, SSB) sin portadora o (SSB-AM-SC).

• Banda lateral única con piloto de portadora.

• AM con vestigio de banda lateral o AM con banda lateral vestigial (Vestigial Side Band AMVSB).

 

AM CON DOBLE BANDA LATERAL Y PORTADORA COMPLETA (AM COMPLETA) 

La AM fue el primer método de modulación utilizado en los inicios de la radio, a principios del siglo XX y continúa utilizándose extensamente en todo el mundo, principalmente para servicios de radiodifusión sonora en las bandas de ondas medias (535 a 1605 kHz) y de ondas cor-tas (2 a 30 MHz). Una razón para seguir empleándolo es la simplicidad del receptor, lo que permite la fabricación de receptores sencillos y de bajo coste, al alcance de las personas de pocos recursos.

El índice de modulación es la relación entre la amplitud de la señal moduladora y la amplitud de la señal portadora, y se define a continuación como: 7

Donde Vm es el voltaje de pico de la señal moduladora. El índice de modulación, m, puede tomar valores entre O y 1. El primero corresponde a la ausencia de modulación, en tanto que m = 1 corresponde al máximo nivel (100 %) permisible de modulación.

El Voltaje máximo, instantáneo, de la señal modulada es V = VC (1 + m) y el mínimo, V = VC (1 – m).

 

Espectro de la señal de AM completa

En la expresión anterior se identifican señales de tres frecuencias diferentes, una de amplitud VC y frecuencia fC, que corresponde ala portadora y cuya amplitud y frecuencia no dependen de la señal moduladora. Las otras dos señales tienen frecuencias (fC + fm) y (fC – fm) separadas por debajo y arriba de la portadora por fm, cada una de amplitud mVc/4. Estas dos señales se designan como bandas laterales y son simétricas respecto a la frecuencia de la portadora.

Los tonos que aparecen en las frecuencias ± (fC + fi„) se denominan bandas laterales superiores, y los que aparecen en ± (fC -fm), bandas laterales inferiores. Aunque el análisis anterior se ha hecho para señales de una sola frecuencia fm, es decir, tonos puros, es igualmente Válido si se trata de señales complejas en una banda de frecuencias X(f).

 

Potencia en AM completa

La contribución de cada una de las componentes de la señal modulada a su potencia total es proporcional al cuadrado del Voltaje y es máxima cuando los términos que contienen al cos(wCt) y cos( wCt) Valen 1. Así, si la potencia de la portadora es PC, proporcional a VCZ, la de cada una de las bandas laterales es proporcional a (mV/2)2

 

 

2.3 Modulación Angular PM y FM

En la modulación angular, se hace Variar la frecuencia o la fase de la portadora. Así, la modulación angular tiene dos Variantes: modulación de frecuencia (FM) y modulación de fase (PM). En ambos casos, la amplitud de la portadora se mantiene constante.

Esta expresión contiene funciones del tipo sen(sen x) y cos(cos x) y la solución puede darse solo en terminos de una serie infinita de funciones de Bessel.

Las funciones JO (ß), Jl (ß), J2 ]„son funciones de Bessel de primera clase, orden n y argumento Se ve que la señal modulada en frecuencia (o fase) con- tiene un numero teóricamente infinito de bandas laterales de amplitudes separadas de la frecuencia central nwm, de modo que para evaluar la amplitud de una banda
lateral determinada, es necesario conocer el Valor de la función de Bessel correspondiente.

De lo anterior se pueden extraer Varias conclusiones importantes:
1. El espectro de una señal modulada en frecuencia con-
tiene un componente de la portadora y un numero infinito de bandas laterales localizadas simetricamente respecto a la portadora, a frecuencias fm, ±2f„„, ±3f,„, etc. En este aspecto, la modulación de frecuencia es completamente diferente a la de amplitud en que, como maximo, solo se tienen dos bandas laterales.

2. Para el caso especial de ß mucho menor que la unidad,
solo los coeficientes de Bessel J0(ß) y Jl(ß) tienen Va-
lores significativos, de modo que la señal modulada
en frecuencia esta compuesta por la portadora y unicamente dos bandas laterales a fC ± fm. Esta situación corresponde a un caso especial de FM, designado como FM de banda estrecha y no debe confundirse con la modulación de amplitud.

3. En FM, la envolvente de la senal modulada es constan te, en tanto que en AM la envolvente es Variable. En FM la información está contenida en la desviación de frecuencia, que depende de la amplitud de la señal moduladora y en la rapidez de dicha desviación, que a su vez depende de la frecuencia de la señal moduladora.
4. La amplitud de la portadora Varía de acuerdo y, a diferencia de AM, la amplitud de la portadora en FM depende del índice de modulación ß. La explicación física de esta propiedad estriba en el hecho de que la amplitud de la señal FM es constante, de modo que la potencia promedio de una señal de FM tambien es constante. Cuando se modula en frecuencia a la portadora, la potencia de las bandas laterales se obtiene a expensas de la potencia original de la portadora, haciendo, por consecuencia, que la amplitud de la portadora Varíe en función de [5 y pudiendo, incluso, ser cero para cieıtos Valores de ß.

Como se puede apreciar, la desviación de frecuencia y, por consecuencia, el ancho de banda de la señal modulada, aumenta con la amplitud de la señal moduladora, es decir, con el índice de modulación

 

DEMODULACIÓN FM

Se utiliza un discriminador: circuito que genera una tensión proporcional a la desviación instantánea de frecuencia.

 

 

2.4 Modulaciones digitales

El sistema de transmisión digital que nos interesa en radiocomunicaciones digitales se puede componer de la utilización de un modelo discreto equivalente de transmisión en
banda base válido para otros sistemas de telecomunicaciones, al que se le acopla una modulación paso banda, para adaptarse al canal de RF constituido por ondas de radio u ondas hertzianas.

 

MODULACIONES DIGITALES PASO BANDA 

En cada período de símbolo se transmite una señal cuyo contenido espectral se encuentra alrededor de una portadora.
Las ventajas de modular en paso banda son las mismas que en las modulaciones analógicas.

 

MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE AMPLITUD

La ASK es una forma de modulación en la cual se representan los datos digitales como variaciones de amplitud de la onda portadora en función de los datos a enviar (señal
moduladora) .

 

MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FRECUENCIA

FSK, es una modulación en cuyo parámetro de la señal sinusoidal de la portadora que se hace Variar es la frecuencia. Las señales FSK se pueden interpretar como una señal
PAM que modula en frecuencia a una portadora.

 

MODULACIÓN POR DESPLAZAMIENTO DE FASE (PSK)

La PSK es similar a la modulación en fase convencional, excepto que con PSK la señal de entrada es una señal digital binaria y son posibles un numero limitado de fases de salida.

 

MODULACIÓN MULTIFASE – CODIFICACIÓN MULTINARIA

La codificación multinaria o codificación M-ario se deriVa de la codificación binaria.
M-ario es un término derivado de la palabra (binario). La M es solo un dígito que representa el numero de condiciones posibles o numero de codificaciones. Las dos tecnicas, BFSK y BPSK, son sistemas binarios donde solo hay dos condiciones posibles de salida, 1 y 0, es decir que esos sistemas M = 2. En modulación digital mejora al codificar con Valores de M > 2; por ejemplo, en el sistema QPSK hay cuatro niveles de salida, luego hay cuatro fases.

3.1 Técnicas de Acceso Múltiple

El problema de acceder óptimamente a un canal de comunicaciones cuando existen varios usuarios es de fundamental importancia, en especial si los recursos del canal son limitados. Este es el caso de los sistemas de radiocomunicaciones, en los que el ancho de banda es asignado por lo general por licencia gubernamental y debe, por tanto, ser aprovechado al máximo.

Los cuatro métodos principales que se ocupan para acceso múltiple son:

1. Acceso múltiple por división de frecuencia o Frequency División Multiple Access (FDMA).
2. Acceso múltiple por división de tiempo o Time División Multiple Access (TDMA).
3. Acceso múltiple por división de código o Code Division Multiple Access (CDMA) o acceso múltiple por espectro ensanchado o Spread Spectrum Multiple Access (SSMA).
4. Acceso múltiple por división de espacio o Space Division Multiple Access (SDMA).

3.1.1 Multiplexacion por división de frecuencias FDMA.

El sistema de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) divide la banda asignada de frecuencia en pequeños canales de frecuencia. Entonces, cada transmisor y receptor utiliza una frecuencia separada. Los transmisores son de banda angosta o frecuencia limitada.

 

 

Dominio Temporal.

En la Figura , se muestra cómo utilizar FDM para multiplexar tres canales telefónicos de calidad de voz. Los dispositivos de entrada (teléfonos) generan una señal con un rango de frecuencia similar. Dentro del multiplexor, estas señales similares se modulan sobre distintas frecuencias portadoras (ftf2 y f3). Las señales moduladas resultantes se combinan en una única señal compuesta que se envía sobre un enlace que tiene B suficiente para acomodarlas. En el receptor, el demultiplexor usa filtros para descomponer la señal multiplexada en las señales componentes que la constituyen. Las señales individuales se pasan después a un demodulador que las separa de sus portadoras y las pasa a líneas de salida.

 

Dominio espectral

En la Figura se puede ver como las N señales de da-tos, cada una con espectros distintos, son moduladas cada una por portadoras diferentes y a la vez son desplazadas en frecuencia, cada una ocupando un canal de transmisión distinto. Finalmente, se combinan las salidas de los N moduladores y se envían al modulador de RF, igualmente se ilustra el espectro de la señal transmitida usando la técnica de FDM para el caso de N señales que se transmiten en forma simultánea, y se muestra el receptor, donde primero el demodulador de RF baja la señal transmitida a una frecuencia central para luego aplicar filtro pasa banda (FPB) a cada canal y demodular en forma independiente cada señal de datos.

3.2 Transmision con portadora multiple COFDM

Es una tecnica compleja de modulación de banda anchautilizada para transmitir información digital a altas velocidades, a traves de un canal de comunicaciones, que
combina potentes metodos de codificación más el entrelazamiento para la corrección de errores en el receptor.Además del empleo de la multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), donde cada portadora estraslapada una con otra logrando así tener una alta eficiencia espectral.Obteniendo de esta manera una modulación específicamente diseñada para combatir los efectos del multitrayecto y otros tipos de interferencias que afectan a receptores fijos y móviles.

Al comparar COFDM con el modelo de un sistema de telecomunicaciones digitales, según la Figura 3.14, se obtiene que COFDM comparte los bloques de modulación y codificación del canal. Referente a la información que se va a transmitir, llamada fuente de la información en COFDM, son típicamente audio, audio y datos, vídeo y audio, etc.
El bloque de la codificación de la fuente en COFDM es un sistema de compresión de datos digitales (por ejemplo, MPEG-2) en donde la fuente de información se adapta para el codificador del canal debido que COFDM es un sistema de telecomunicaciones que acepta tramas de k bytes a su entrada.

Ventajas y desventajas del COFDM

En cuanto a las ventajas podemos indicar las siguientes:
– Protección contra desvanecimiento selectivo de las portadoras.
– Modulación jerárquica.
– Alta eficiencia espectral.
– Simplificación de la ecualización.
– Protección contra interferencias de intersímbolos (ISI).

– La tasa binaria de datos puede escalarse para diferentes condiciones.
– Ampliaciones en redes de frecuencia única (SEN: Single-Frequency Networks).

En cuanto a las desventajas podemos indicar las siguientes:
– Muy sensible a la sincronización en tiempo y frecuencia.
– Mayor complejidad del sistema.
– Transmisores y receptores más costosos.
– Perdida de eficiencia espectral.
– Más sensible al ruido de fase y al desplazamiento en frecuencia en las portadoras.
– Tiene una alta razón de potencia de pico-promedio (peak to average power ratio).

Modulacion Ortogonal

FDM es una tecnica de comunicación basada en el concepto de partición del canal, que divide un canal de transmisión de banda ancha B en un número determinado de subcanales N paralelos e idealmente independientes de banda estrecha B/N para repartir la energía de radiación entre ellas. En cada banda se transmite una portadora o subportadora de frecuencias equidistanciadas. Por tanto, la separación entre estas subportadoras será B2= B/N, que transporta una porción de la información del usuario. Como vimos en la Figura 3.3. En OFDM, el hecho de que cada subportadora sea ortogonal al resto permite que el espectro de cada una este traslapada, y no exista interferencia entre las portadoras, aumentando la eficiencia del uso del espectro debido a que no se utilizan bandas de separación entre subportadoras.

Interferencia Por efecto multicamino

La interferencia por efectos multicamino es el efecto que sufre una señal transmitida en un transmisor al tomar diferentes trayectorias por las reflexiones, es decir ecos, a partir de rasgos fijos del terreno como colinas, árboles o edificios, y los objetos móviles como vehículos, aeronaves e incluso las personas, con esto el receptor recibe varias versiones retrasadas de la misma señal. En terminos simples, en el caso de comunicaciones
analógicas los efectos multitrayecto dan lugar a desvanecimientos más o menos severos de la señal recibida o los efectos tales como imágenes <<fantasma» en televisión. En comunicaciones digitales, estos efectos se traducen en Interferencias entre simbolos y en la consiguiente destrucción de la información.

En COFDM existen dos tipos de consecuencias del efecto Doppler sobre señal recibida por el receptor móvil:
– Desplazamiento en frecuencia de las portadoras que varía constantemente y está en función de la velocidad y el ángulo del receptor móvil con respecto al transmisor fijo, además de la longitud de onda de transmisión.
– Desplazamiento en tiempo de cada símbolo OFDM que puede producir retrasos muy largos que no soporta el intervalo de guarda A.

Inserción de intervalo de guarda

Las subportadoras están moduladas por señales representadas por números complejos, que cambian de un símbolo a otro. Si el período de integración en el receptor se extiende a una duración de dos símbolos, como en el caso de señales retrasadas, no solamente habrá ISI sobre la subportadora correspondiente al símbolo que se pretende integrar, sino que además habrá interferencia entre subportadoras (un símbolo siempre puede ser afectado por una versión retrasada de sí mismo, ICI, interferencia intrasímbolo) y, por consecuencia, destrucción de la información. Para evitar esta situación, se agrega un intervalo de guarda.

Constelaciones Basicas

En cada símbolo OFDM, cada portadora es modulada (multiplicada) por un número complejo tomado desde una constelación fija que es un símbolo. Cuantos más estados hay en la constelación, más bits pueden ser transmitidos por cada portadora durante un símbolo OFDM, pero más cerca llegan a estar los puntos de la constelación, asumiendo constante la potencia transmitida.

El código Gray, en comparación con el código binario, se caracteriza por tener una diferencia de un solo bit entre dos símbolos que esten a distancia mínima, que al aplicarlo a una constelación se obtiene que un símbolo (punto) de la constelación cambia en un bit siempre con otro símbolo adyacente que este en posición horizontal o vertical a ese símbolo, es decir ayuda a minimizar la tasa de error de bit (BER) en el receptor al reducir todos los bits de estado no confiable dentro de un símbolo de la constelación en uso, en especial para las constelaciones de QAM de más de 8 niveles.

 

3.3. Transmisión con espectro ensanchado

La señal a transmitir se <<ensancha» a lo largo de una banda muy ancha de frecuencias, mucho más amplia, de hecho, que el ancho de banda mínimo requerido para transmitir la información que se quiere enviar.

Este esquema de transmisión se emplea, con alguna variación, en sistemas CDMA asíncronos (como, por ejemplo,UMTS).