UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CANDELARIA.
ING. EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y COMUNICACIÓN.
APLICACIONES DE LAS TELECOMUNICACIONES
ALUMNO:
EZEQUIEL SANCHEZ FRANCISCO
TEMA:
SISTEMA DE TELECOMUNICACIÓN ÓPTICOS
9º “B”
PROFESOR:
Mtro. ISAÍAS ARA HERNÁNDEZ
FECHA: 17/08/2015
ÍNDICE DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN..................................................................................................................2
SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN ÓPTICOS.............................................................3
Fibra óptica..........................................................................................................................4
¿Qué es la Fibra Óptica?................................................................................................5
Transmisión a través de la Fibra...................................................................................6
Estructura de la Fibra......................................................................................................6
Tipos de Fibra Óptica......................................................................................................7
Ventajas de la Fibra Óptica:...........................................................................................9
Elementos Básicos de un sistema de fibra óptica:....................................................10
RECEPTORES ÓPTICOS..................................................................................................10
Receptor óptico.............................................................................................................11
Detectores ópticos........................................................................................................11
TRANSMISORES ÓPTICOS..............................................................................................12
Diodo Emisor de Luz (LED)..........................................................................................13
Diodo Emisor Láser.......................................................................................................13
CONECTORES...................................................................................................................14
TÉCNICAS DE EMPALME E INSTALACIÓN....................................................................15
Técnicas de empalme...................................................................................................16
Empalme por fusión......................................................................................................16
Empalme mecánico.......................................................................................................16
Procedimiento:..............................................................................................................18
Protección de los empalmes........................................................................................19
SISTEMA DE TELECOMUNICACIÓN POR MICROONDA...............................................20
Radiofrecuencias y Microondas..................................................................................20
Satélites..........................................................................................................................21
Telefonía celular............................................................................................................22
Sistemas Convencionales............................................................................................24
CONCLUSIÓN....................................................................................................................26
BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................................27
1
INTRODUCCIÓN
La tecnología actual avanza día con día de acuerdo a las necesidades con que se va
enfrentando el hombre en su vida cotidiana, este es el caso de las telecomunicaciones en
general y especialmente en las comunicaciones vía fibra óptica. Es por ello que los
sistemas de fibra óptica han tenido gran auge en la actualidad, ya que en comparación
con otros sistemas de comunicación, poseen un gran número de ventajas de alta
velocidad de transmisión y seguridad.
La fibra óptica es un ingenio de hombre, el cual, aprovechando los recursos existentes en
la naturaleza; en este caso el vidrio, se dio a la tarea de fabricar un elemento que sirviera
como medio de transmisión; por el cual se puede propagar un haz de luz. Dicho medio de
transmisión debía tener ciertas características, tanto físicas como químicas.
Características que además de diferenciarlo de los demás medios; también proporcionan
mayores y mejores ventajas.
Los crecientes volúmenes de información que se cursan mediante voz, imágenes,
archivos de datos pesados, videoconferencias y grandes variedades de señales de audio
entre otras muchas aplicaciones, exige de grandes recursos en las redes de datos por las
cuales viajan, haciéndose muy necesario grandes ancho de banda y redundancias en los
equipos que las componen.
En este documento encontraras temas relacionado con los sistemas de telecomunicación
ópticos así como su funcionamiento, tales como fibras ópticas, receptores, transmisores
ópticos, conectores y técnicas de empalme e instalación.
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SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN ÓPTICOS
La Historia de la comunicación por la fibra óptica es relativamente corta. En 1977,
se instaló un sistema de prueba en Inglaterra; dos años después, se producían ya
cantidades importantes de pedidos de este material.
Antes, en 1959, como derivación de los estudios en física enfocados a la óptica,
se descubrió una nueva utilización de la luz, a la que se denominó rayo láser, que
fue aplicado a las telecomunicaciones con el fin de que los mensajes se
transmitieran a velocidades inusitadas y con amplia cobertura.
Sin embargo esta utilización del láser era muy limitada debido a que no existían
los conductos y canales adecuados para hacer viajar las ondas electromagnéticas
provocadas por la lluvia de fotones originados en la fuente denominada láser.
Fue entonces cuando los científicos y técnicos especializados en óptica dirigieron
sus esfuerzos a la producción de un ducto o canal, conocido hoy como la fibra
óptica. En 1966 surgió la propuesta de utilizar una guía óptica para la
comunicación.
Esta forma de usar la luz como portadora de información se puede explicar de la
siguiente manera: Se trata en realidad de una onda electromagnética de la misma
naturaleza que las ondas de radio, con la única diferencia que la longitud de las
ondas es del orden de micrómetros en lugar de metros o centímetros.
Originalmente, la fibra óptica fue propuesta como medio de transmisión debido a
su enorme ancho de banda; sin embargo, con el tiempo se ha planteado para un
amplio rango de aplicaciones además de la telefonía, automatización industrial,
computación, sistemas de televisión por cable y transmisión de información de
imágenes astronómicas de alta resolución entre otros.
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Fibra óptica
Es el medio de transmisión más novedoso dentro de los guiados y su uso se está
masificando en todo el mundo reemplazando el par trenzado y el cable coaxial en
casi todos los campos. En estos días lo podemos encontrar en la televisión por
cable y la telefonía.
En este medio los datos se trasmiten mediante una haz confinado de naturaleza
óptica, de ahí su nombre, es mucho más caro y difícil de manejar pero sus
ventajas sobre los otros medios lo convierten muchas veces en una muy buena
elección al momento de observar rendimiento y calidad de transmisión.
Físicamente un cable de fibra óptica está constituido por un núcleo formado por
una o varias fibras o hebras muy finas de cristal o plástico; un revestimiento de
cristal o plástico con propiedades ópticas diferentes a las del núcleo, cada fibra
viene rodeada de su propio revestimiento y una cubierta plástica para protegerla
de humedades y el entorno.
El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas
y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su
pureza.
Composición del cable de fibra óptica, una fibra óptica consta de un cilindro de
vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de
vidrio concéntrica, conocida como revestimiento.
Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más
fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de
luz a distancias tan grandes como el vidrio.
El cable de fibra óptica se utiliza si:
Necesita transmitir datos a velocidades muy altas y a
grandes distancias en un medio muy seguro.
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¿Qué es la Fibra Óptica?
Las fibras ópticas son filamentos de vidrio de alta pureza extremadamente
compactos: El grosor de una fibra es similar a la de un cabello humano.
Fabricadas a alta temperatura con base en silicio, su proceso de elaboración es
controlado por medio de computadoras, para permitir que el índice de refracción
de su núcleo, que es la guía de la onda luminosa, sea uniforme y evite las
desviaciones, entre sus principales características se puede mencionar que son
compactas, ligeras, con bajas pérdidas de señal, amplia capacidad de transmisión
y un alto grado de confiabilidad debido a que son inmunes a las interferencias
electromagnéticas de radio-frecuencia.
Las fibras ópticas no conducen señales eléctricas por lo tanto son ideales para
incorporarse en cables sin ningún componente conductivo y pueden usarse en
condiciones peligrosas de alta tensión. Tienen la capacidad de tolerar altas
diferencias de potencial sin ningún circuito adicional de protección y no hay
problemas debido a los cortos circuitos Tienen un gran ancho de banda, que
puede ser utilizado para incrementar la capacidad de transmisión con el fin de
reducir el costo por canal; De esta forma es considerable el ahorro en volumen en
relación con los cables de cobre.
Con un cable de seis fibras se puede transportar la señal de más de cinco mil
canales o líneas principales, mientras que se requiere de 10,000 pares de cable
de cobre convencional para brindar servicio a ese mismo número de usuarios, con
la desventaja que este último medio ocupa un gran espacio en los ductos y
requiere de grandes volúmenes de material, lo que también eleva los costos.
Comparado con el sistema convencional de cables de cobre donde la atenuación
de sus señas, (decremento o reducción de la onda o frecuencia) es de tal
magnitud que requieren de repetidores cada dos kilómetros para regenerar la
transmisión, en el sistema de fibra óptica se pueden instalar tramos de hasta 70
km. Sin que halla necesidad de recurrir a repetidores lo que también hace más
económico y de fácil mantenimiento este material.
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Transmisión a través de la Fibra
En un sistema de transmisión por fibra óptica existe un transmisor que se encarga
de transformar las ondas electromagnéticas en energía óptica o en luminosa, por
ello se le considera el componente activo de este proceso. Una vez que es
transmitida la señal luminosa por las minúsculas fibras, en otro extremo del circuito
se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector óptico o
receptor, cuya misión consiste en transformar la señal luminosa en energía
electromagnética, similar a la señal original. El sistema básico de transmisión se
compone en este orden, de señal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector
óptico, línea de fibra óptica (primer tramo ), empalme, línea de fibra óptica
(segundo tramo), corrector óptico, receptor, amplificador y señal de salida.
En resumen, se puede decir que este proceso de comunicación, la fibra óptica
funciona como medio de transportación de la señal luminosa, generado por el
transmisor de LED'S (diodos emisores de luz) y láser.
Los diodos emisores de luz y los diodos láser son fuentes adecuadas para la
transmisión mediante fibra óptica, debido a que su salida se puede controlar
rápidamente por medio de una corriente de polarización. Además su pequeño
tamaño, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para
manejarlos son características atractivas.
Estructura de la Fibra
La fibra óptica es una hebra muy fina, de un vidrio muy especial, que puede ser de
solamente 125 micras de diámetro. Esta hebra de vidrio tiene aproximadamente el
mismo grosor que un cabello humano.
Se ha demostrado que las ondas electromagnéticas que conforman la luz tienden
a viajar a través de una región que posea un índice de refracción alto. Por tanto,
hacemos el centro de la hebra de vidrio él núcleo (cristal de silicio) de esa clase de
materiales.
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Algunas fibras de vidrio tienen un diámetro de núcleo de únicamente 50 micras, y
tiene un índice de refracción de tipo gradual. La importancia de contar con un
núcleo de este tipo es conseguir un núcleo que posea un ancho de banda algo
mayor que el que tendría otro cuyo índice de refracción fuera idéntico en todas
partes.
Ahora que ya tenemos el núcleo y con el fin de retener la luz dentro de él,
necesitamos recubrirlo con alguna clase de material, de un índice de refracción
diferente. Si no lo hacemos, no se obtendrían las reflexiones necesarias en la
unión de ambos materiales. De este modo, se ha formado otro revestimiento en el
núcleo que se denomina cubierta (silicona) y que tiene un índice de refracción
menor que el del propio núcleo. Finalmente, para hacerlo más robusto y prevenir
daños a la cubierta, se suele formar una "protección" o "envoltura" (poliuretano)
sobre la cubierta que generalmente es de algún tipo de material plástico.
Tipos de Fibra Óptica
a) Fibras multimodo de índice escalonado.
Las fibras multimodo de índice escalonado están fabricadas a base de vidrio, con
una atenuación de 30 dB/km, o plástico, con una atenuación de 100 dB/km.
Tienen una banda de paso que llega hasta los 40 MHz por kilómetro. En estas
fibras, el núcleo está constituido por un material uniforme cuyo índice de refracción
es claramente superior al de la cubierta que lo rodea. El paso desde el núcleo
hasta la cubierta conlleva por tanto una variación brutal del índice, de ahí su
nombre de índice escalonado.
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Si se considera un rayo luminoso que se propaga siguiendo el eje de la fibra y un
rayo luminoso que debe avanzar por sucesivas reflexiones, ni que decir tiene la
llegada, esta segunda señal acusará un retardo, que será tanto más apreciable
cuanto más larga sea la fibra óptica.
Esta dispersión es la principal limitación de las fibras multimodo de índice
escalonado. Su utilización a menudo se limita a la transmisión de información a
cortas distancias, algunas decenas de metros y flujos poco elevados. Su principal
ventaja reside en el precio más económico.
b) Fibras multimodo de índice de gradiente gradual.
Las fibras multimodo de índice de gradiente gradual tienen una banda de paso que
llega hasta los 500MHz por kilómetro. Su principio se basa en que el índice de
refracción en el interior del núcleo no es único y decrece cuando se desplaza del
núcleo hacia la cubierta. Los rayos luminosos se encuentran enfocados hacia el
eje de la fibra, como se puede ver en el dibujo. Estas fibras permiten reducir la
dispersión entre los diferentes modos de propagación a través del núcleo de la
fibra.
La fibra multimodo de índice de gradiente gradual de tamaño 62,5/125 m (diámetro
del núcleo/diámetro de la cubierta) está normalizado, otros tipos de fibras:
multimodo de índice escalonado 100/140 m.
multimodo de índice de gradiente gradual 50/125 m
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multimodo de índice de gradiente gradual 85/125 m.
c) Fibras monomodo
Potencialmente, este último tipo de fibra ofrece la mayor capacidad de transporte
de información. Tiene una banda de paso del orden de los 100 GHz/km. Los
mayores flujos se consiguen con esta fibra, pero también es la más compleja de
implantar. El dibujo muestra que sólo pueden ser transmitidos los rayos que tienen
una trayectoria que sigue el eje de la fibra, por lo que se ha ganado el nombre de
"monomodo" (modo de propagación, o camino del haz luminoso, único).
Son fibras que tienen el diámetro del núcleo en el mismo orden de magnitud que la
longitud de onda de las señales ópticas que transmiten, es decir, de unos 5 a 8 m.
Si el núcleo está constituido de un material cuyo índice de refracción es muy
diferente al de la cubierta, entonces se habla de fibras monomodo de índice
escalonado. Los elevados flujos que se pueden alcanzar constituyen la principal
ventaja de las fibras monomodo, ya que sus pequeñas dimensiones implican un
manejo delicado y entrañan dificultades de conexión que aún se dominan mal.
Ventajas de la Fibra Óptica:
1.- Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden
del GHz).
2.- Pequeño tamaño, por tanto ocupa poco espacio.
3.- Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita
la instalación enormemente.
4.- Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que
resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.
5.- Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica
una calidad de transmisión muy buena, ya que la señal es inmune a las tormentas,
chisporroteo.
6.- Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el
debilitamiento de la energía luminosa en recepción, además, no radia nada, lo que
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es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de
confidencialidad.
7.- No produce interferencias.
8.- Insensibilidad a los parásitos, lo que es una propiedad principalmente utilizada
en los medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles
del metro). Esta propiedad también permite la coexistencia por los mismos
conductos de cables ópticos no metálicos con los cables de energía eléctrica.
9.- Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar
distancias importantes sin elementos activos intermedios.
10.- Gran resistencia mecánica (resistencia a la tracción, lo que facilita la
instalación).
11.- Resistencia al calor, frío, corrosión.
12.- Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la
telemetría, lo que permite detectar rápidamente el lugar y posterior reparación de
la avería, simplificando la labor de mantenimiento.
Elementos Básicos de un sistema de fibra óptica:
1.- El transmisor, es decir, la unidad que debe generar los rayos de luz, que
puede ser conectada y desconectada muy rápidamente y/o modulada por algún
tipo de señales que representen información.
2.- La fibra óptica, el cual debe tener una cubierta y un "encapsulamiento", así
como una pureza que le hagan fuerte y transparente a las frecuencias de luz que
se van a utilizar. Debe poder ser empalmada y reparada cuando sea necesario y
tener capacidad para llevar los rayos de luz a una distancia razonable antes de
que una estación repetidora tenga que re-amplificar la luz para hacer posible que
ésta atraviese la distancia casi total en la cual debe viajar. En algunos casos hay
que usar muchas estaciones repetidoras.
3.- Receptor, se encarga de reconvertir esos rayos de luz en voltajes y corrientes
analógicas o digitales de forma que la estación del usuario pueda separar y utilizar
las señales de información que se habían transmitido.
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RECEPTORES ÓPTICOS
En las comunicaciones a través de fibras ópticas los receptores ópticos son los
dispositivos encargados de tomar una señal luminosa y convertirla a la señal
eléctrica en forma de voltaje o corriente en con el objetivo de transportar
información a través de la fibra. La complejidad depende del tipo de señal o
información que se quiere enviar, si es análoga o digital, el tipo de codificación, y
de la clase de fuente luminosa que se va a modular.
Receptor óptico
Un Receptor Óptico se compone de un detector y de los circuitos necesarios
asociados que lo capaciten para funcionar en un sistema de comunicaciones
ópticas, transformando señales de frecuencias ópticas a frecuencias inferiores,
con la mínima adición de ruido indeseable y con un ancho de banda suficiente
para no distorsionar la información contenida en la señal (analógica o digital).
Una configuración básica es el receptor de detección directa, la foto-detector
convierte el flujo de los fotones incidentes en un flujo de electrones. Después esta
corriente es amplificada y procesada. Existen dos tipos de fotodiodos usuales
para recepción óptica, fotodiodo PIN y fotodiodo de avalancha APD.
Detectores ópticos.
Son los encargados de transformar las señales luminosas en señales eléctricas.
En los sistemas de transmisión analógica el receptor debe amplificar la salida del
foto-detector y después de modularla para obtener la información. En los sistemas
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de transmisión digital el receptor debe producir una secuencia de pulsos (unos y
ceros) que contienen la información del mensaje transmitido.
Las características principales que debe tener son:
Sensibilidad alta a la longitud de onda de operación
Contribución mínima al ruido total del receptor
Ancho de banda grande (respuesta rápida)
Estos fotodetectores son diodos semiconductores que operan polarizados
inversamente. Durante la absorción de la luz, cuando un fotodetector es
iluminado, las partículas de energía luminosa, también llamadas fotones, son
absorbidas generando pares electrón - hueco, que en presencia de un campo
eléctrico producen una corriente eléctrica.
Estos dispositivos son muy rápidos, de alta sensibilidad y pequeñas dimensiones.
La corriente eléctrica generada por ellos es del orden de los nanoamperios y por lo
tanto se requiere de una amplificación para manipular adecuadamente la señal.
TRANSMISORES ÓPTICOS
Las fuentes utilizadas para transmisores ópticos deben cumplir con varios criterios:
operar en la longitud de onda adecuada, ser pasibles de modularse lo
suficientemente rápido para transmitir datos y poder acoplarse de forma eficiente a
la fibra.
Comúnmente se utilizan cuatro tipos de fuentes: LED, láser fabry-perot (FP), láser
de retroalimentación distribuida (DFB) y láser de cavidad vertical y emisión
superficial (VCSEL). Todos ellos convierten las señales eléctricas en señales
ópticas, pero son muy diferentes entre sí. Los tres son minúsculos dispositivos
semiconductores (chips). Los LED y VCSEL se fabrican sobre pastillas de material
semiconductor para que puedan emitir luz desde la superficie del chip, mientras
que los láseres F-P y DFB emiten luz desde el lateral del chip, desde una cavidad
del láser creada en el medio del chip.
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Los LED tienen una potencia disponible mucho menor que los láseres y su patrón
divergente y amplio de salida de la luz hace que sea más difícil que se acoplen a
las fibras, por lo que se pueden utilizar sólo con fibras multimodo.
Diodo Emisor de Luz (LED)
Un diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo semiconductor que al pasar una
corriente por él emite luz incoherente, a través de emisión espontánea. Los LED
para la región de 850 nm típicamente se fabrican usando GaAs y AlGaAs. Los
LED para la región de 1300 nm y 1550 nm se fabrican usando InGaAsP y InP. Los
tipos básicos de LEDs usados para los sistemas de comunicación con fibra óptica
son el LED de emisión superficial (SLED), el LED emisor de borde (ELED), y el
diodo súper luminiscente (SLD).
Los distintos rendimientos de los LED ayudan a los diseñadores de enlaces a
decidir qué dispositivo es apropiado para cada aplicación. Para distancias cortas
(0 a 3 kilómetros), sistemas de fibra óptica de baja velocidad de datos, se prefieren
las fuentes ópticas SLED y ELED.
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Los SLEDs funcionan eficientemente para velocidades de hasta 250 megabits por
segundo (Mb/s). Los SLEDs se usan casi exclusivamente en sistemas multimodo
pues emiten luz sobre una extensa área (ángulo amplio de campo lejano). [1]
Diodo Emisor Láser
Los emisores de luz son un elemento clave en cualquier sistema de fibra óptica.
Este componente convierte la señal eléctrica en una señal de luz correspondiente
que se pueda inyectar en la fibra. El emisor de luz es un elemento importante
porque a menudo es el elemento más costoso del sistema, y sus características
influencian a menudo fuertemente los límites del rendimiento final en un enlace
dado.
Los diodos láser son semiconductores complejos que convierten una corriente
eléctrica en luz. El proceso de conversión es bastante eficiente ya que genera
poco calor comparado con las luces incandescentes. A continuación enumeramos
cinco características inherentes que hacen al láser atractivo para usar en la óptica
fibra.
CONECTORES
Para poder conectar un cable de fibra a un equipo es necesario que en cada fibra
se arme un conector, o bien, cada fibra se empalme con un PIGTAIL, que es un
cable de una sola fibra que posee un conector en una de sus puntas, armado en
fábrica.
Existe una gran variedad de conectores que se diferencian por sus aplicaciones o
simplemente por su diseño:
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Siguiendo a estos nombres vendrán siglas que indicarán alguna característica en
particular.
Cualquiera de estos conectores puede venir en las opciones de pulido PC o APC
(angular para video), en MM o SM, simples o dobles (una o dos fibras por
conector), PM (polarization maintaining), etc.
Cada conector consta de:
Ferrule: es el cilindro que rodea la fibra a manera de PIN.
Body: el cuerpo del conector
Boot: el mango
También existen conectores con el cuerpo intercambiable según la necesidad:
TÉCNICAS DE EMPALME E INSTALACIÓN
Debido a que una bobina de cable de fibra óptica no llega a superar los 2Km de
longitud, mientras que la distancia entre dos repetidoras o centrales puede ser de
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30 o 40 Km, deben realizarse empalmes entre los tramos, y entre cada final y los
conectores.
Para la instalación de sistemas de fibra óptica es necesario utilizar técnicas y
dispositivos de interconexión como empalmes y conectores.
Los conectores son dispositivos mecánicos utilizados para recoger la mayor
cantidad de luz.
En caso de que los núcleos no se empalmen perfecta y uniformemente, una parte
de la luz que sale de un núcleo no incide en el otro núcleo y se pierde. Por tanto
las pérdidas que se introducen por esta causa pueden constituir un factor muy
importante en el diseño de sistemas de transmisión, particularmente en enlaces de
telecomunicaciones de gran distancia. Los empalmes son las uniones fijas para
lograr continuidad en la fibra.
Técnicas de empalme
Existen fundamentalmente 2 técnicas diferentes de empalme que se emplean para
unir permanentemente entre sí fibras ópticas.
La primera es el empalme por fusión que actualmente se utiliza en gran escala, y
la segunda el empalme mecánico.
Empalme por fusión
Son empalmes permanentes y se realizan con máquinas empalmadoras,
manuales o automáticas, que luego de cargarles las fibras sin coating y cortadas a
90º realizan un alineamiento de los núcleos de una y otra, para luego fusionarlas
con un arco eléctrico producido entre dos electrodos.
Llegan a producir atenuaciones casi imperceptibles (0.01 a 0.10 dB)
Se realiza fundiendo el núcleo, siguiendo las etapas de:
preparación y corte de los extremos
alineamiento de las fibras
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soldadura por fusión
protección del empalme
Empalme mecánico
Este tipo de empalme se usa en el lugar de la instalación donde el desmontaje es
frecuente, es importante que las caras del núcleo de la fibra óptica coincidan
exactamente. Consta de un elemento de auto alineamiento y sujeción de las fibras
y de un adhesivo adaptador de índice que fija los extremos de las fibras
permanentemente.
Son empalmes rápidos, permanentes o temporarios, que pueden usarse, por
ejemplo, para probar bobinas. Producen atenuaciones altas, del orden de 0.20 a
1dB.Vienen rellenos con gel para mejorar la continuidad de la luz.
Pueden ser cilindros con un orificio central, o bandejitas cerradas con dos
pequeñas llaves que nos permiten introducir las fibras.
A las fibras se les retira unos 3 cm del coating (color), se limpian con alcohol
isopropílico, y luego se les practica un corte perfectamente recto a unos 5 o 6 mm,
con un cortador (cutter o cleaver) especial, con filo de diamante.
Después de realizado el empalme de la fibra óptica se debe proteger con:
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manguitos metálicos
manguitos termoretráctiles
manguitos plásticos.
En todos los casos para el sellado del manguito se utiliza adhesivo o resina de
secado rápido.
Empalmadoras:
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Protección de los empalmes
La zona del empalme es delicada por lo que se protege de diferentes maneras:
pegándose sobre unas almohadillas autoadhesivas existentes en algunos
cassettes de empalmes, rodeándose con una bisagra autoadhesiva, o con
manguitos termocontraíbles (sleeves) los cuales poseen un nervio metálico.
Estos, a su vez, se colocan en un cassette, dentro de una caja de empalme o de
un rack distribuidor.
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SISTEMA DE TELECOMUNICACIÓN POR MICROONDA
Los recientes avances en comunicaciones ópticas permiten tener una alternativa
viable para aplicaciones en donde se emplean microondas. Los sistemas ópticos
pueden operar a altas velocidades, y requieren para una ganancia determinada,
menores diámetros de antenas que los sistemas de radiofrecuencia debido al
intervalo de frecuencias en las que trabaja. La potencia eléctrica requerida, el peso
y el volumen del sistema total se reducen considerablemente. Los sistemas de
comunicaciones ópticas son ideales para comunicaciones en el espacio libre y
algunas otras aplicaciones espaciales.
Las microondas son ondas electromagnéticas de corto alcance, pues va desde 1
mm a 30 cm, tienen la desventaja de revotar en los objetos con los que topa a su
alcance. Las practica que realizaremos a continuación, muestra la trasmisión de
ondas microondas a través de un emisor/receptor Wireless nRF24L01 conectado a
una tarjeta Arduino Mega 2560. El cual, trasmitirá texto a partir de una
conversación, tipo chat entre una máquina de cómputo y otra, es decir, tendremos
dos equipos conectados de igual manera en el cual podremos enviar y recibir texto
a través del puerto COM de Arduino.
Radiofrecuencias y Microondas
Las radiaciones ionizantes son aquellas que al interactuar con la materia la
ionizan, es decir, producen átomos y/o restos de moléculas con carga eléctrica
(iones). Las radiaciones no ionizantes carecen de la energía suficiente para
producir ionización.
Las microondas y las radiofrecuencias son radiaciones electromagnéticas que
pertenecen a la categoría de radiaciones no ionizantes. Son emitidas por aparatos
eléctricos, electrónicos, los utilizados en radiocomunicaciones (inclusive vía
satélite), emisiones de TV, radio AM-FM, radares, etc.
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Características:
Frecuencia: cantidad de veces por segundo en que se repite una variación
de corriente o tensión. Se mide en ciclos por segundo, su unidad es el
hertzio (Hz). (kilo Hertz o kHz son 1000Hz, mega Hertz o MHz son
1.000.000 Hz, y giga Hertz o GHz son 1.000.000.000 Hz).
Potencia: “energía” de emisión. Se mide en watts (W) y sus múltiplos y
submúltiplos.
Intensidad: del campo eléctrico se mide en voltios por metro (V/m-1), y del
campo magnético en amperios por metro (A/m-1).
Satélites
Los satélites herramientas de telecomunicaciones, los satélites son naves de
mucho que aprender por sus diferentes funciones que trae ya sea tomar fotos,
detectar el clima, manejo de redes simplemente variedades de funciones.
Un satélite artificial es una nave espacial fabricada en la Tierra o en otro lugar del
espacio y enviada en un vehículo de lanzamiento, un tipo de cohete que envía una
carga útil al espacio. Los satélites artificiales pueden orbitar alrededor de
asteroides, planetas. Tras su vida útil, los satélites artificiales pueden quedar
orbitando como basura espacial.
Los satélites artificiales nacieron durante la guerra fría entre Estados Unidos y La
Unión Soviética, que pretendían ambos conquistar el espacio. En mayo de 1946,
el Proyecto RAND presentó el informe Preliminary Design of an Experimental
World-Circling Spaceship (Diseño preliminar de una nave espacial experimental en
órbita), en el cual se decía que “Un vehículo satélite con instrumentación
apropiada puede ser una de las herramientas científicas más poderosas del siglo
XX. La realización de una nave satélite produciría una repercusión comparable
con la explosión de la bomba atómica”.
Características:
Son vehículos espaciales colocados alrededor de la tierra o de otros astros.
Son construidos por el hombre y su trayectoria puede ser modificada.
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Están provistos de aparatos apropiados que se encargan de obtener
información y transmitirla a la tierra.
Los satélites pueden tener distintos usos entre ellos: la comunicación,
navegación, asuntos militares, meteorológicos, de estudio, Biosatélites, de
reconocimiento y de observación terrestre.
Satélites de comunicaciones: son los empleados para realizar telecomunicación.
Suelen utilizar órbitas geosíncronas, órbitas de Molniya u órbitas bajas terrestres.
Telefonía celular
La telefonía móvil, también llamada telefonía celular, básicamente está formada
por dos grandes partes: una red de comunicaciones y los terminales que permiten
el acceso a dicha red.
La telefonía móvil de hoy en día se ha convertido en un instrumento muy útil
debido a la fácil comunicación entre personas. Los celulares cuentan con distintas
aplicaciones que pueden facilitar diversas labores cotidianas.
Teléfono móvil
El teléfono móvil o teléfono celular es un dispositivo inalámbrico electrónico para
acceder y utilizar los servicios de la red de telefonía móvil. Se denomina
también celular en la mayoría de países latinoamericanos debido a que el servicio
funciona mediante una red de celdas, donde cada antena repetidora de señal es
una célula, si bien también existen redes telefónicas móviles.
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Características
Cobertura:
La cobertura del sistema se refiere a las zonas geográficas en las que se va a
prestar el servicio. La tecnología más apropiada es aquella que permita una
máxima cobertura con un mínimo de estaciones base, manteniendo los
parámetros de calidad exigidos por las necesidades de los usuarios. La tendencia
en cuanto a cobertura de la red es permitir al usuario acceso a los servicios en
cualquier lugar, ya sea local, regional, nacional e incluso mundial, lo que exige
acuerdos de interconexión entre diferentes operadoras para extender el servicio a
otras áreas de influencia diferentes a las áreas donde cada red ha sido diseñada.
Capacidad:
Se refiere a la cantidad de usuarios que se pueden atender simultáneamente. Es
un factor de elevada relevancia, pues del adecuado dimensionamiento de la
capacidad del sistema, según demanda de servicio, depende la calidad del
servicio que se preste al usuario. Esta capacidad se puede incrementar mediante
el uso de técnicas tales como la reutilización de frecuencias, la asignación
adaptativa de canal, el control de potencia, saltos de
frecuencia, algoritmos de codificación, diversidad de antenas en la estación móvil,
etc.
Diseño de las celdas:
La estructura de las redes inalámbricas se diseña teniendo presente la necesidad
de superar los obstáculos y manejar las características propias de la radio
propagación. Disponer de un radio enlace directo para cada suscriptor, predecir
las características de la señal en zonas urbanas donde la densidad de
suscriptores es alta y las edificaciones tienen gran influencia en la propagación,
son factores que establecen limitaciones fundamentales en el diseño y ejecución
de los sistemas inalámbricos orientados a las necesidades personales y
empresariales.
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Manejo del Handoff (manos libres):
El Handoff es el proceso de pasar una llamada de un canal de voz en una celda a
un nuevo canal en otra celda o en la misma, a medida que el usuario se mueve a
través de la red. El manejo de estas transiciones es un factor vital para garantizar
la continuidad de las comunicaciones tanto de voz como de imágenes y datos,
caso en el que es muy crítica la pérdida de información.
Movilidad:
En la nueva generación de sistemas de telefonía celular digital, se involucra tanto
la movilidad personal como la movilidad del terminal. La movilidad personal se
refiere a la posibilidad de que el usuario tenga acceso a los servicios en cualquier
terminal (alambrico o inalámbrico) sobre la base de un número único personal y a
la capacidad de la red para proveer esos servicios de acuerdo con el perfil de
servicio del usuario.
Calidad:
Uno de los parámetros a tener en cuenta para establecer las diferencias entre un
sistema u otro, se refiere a la medida de calidad del servicio prestado
Sistemas Convencionales
Cuando se habla de comunicación móvil lo primero que pensamos es en teléfono,
es sabido que la radiotelefonía es una opción de comunicación mucho más
económica que la telefonía celular, pero cuando se antepone la calidad de la
señal, así como la recepción de transmisión de voz, los celulares terminan
ganando.
Por ello las redes de radiotelefonía convencionales, o PMR (Redes Móviles
Privadas) son redes de comunicación que no están conectadas en la RTCP y que
permite la comunicación entre usuarios. Su uso primordial es aquellas
organizaciones que necesitan tener un control sobre terminales desde un punto
central. Está claro que las redes PMR tienen como objetivo cubrir áreas grandes,
en este caso se requieren sistemas de multi-emplazamiento, en los que se tienen
varios emisores y transmisores. Existen varias técnicas para cubrir áreas extensas
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como el voting, que ya sea a través de hetero-frecuencias, en las que el usuario
no selecciona la frecuencia, o las isofrecuencias que emplean una frecuencia de
transmisión.
Hasta este punto la radiotelefonía parece ser una opción más y no con muchas
prestaciones, y en realidad si Lo es, pero por eso es que las redes trunking han
cambiado el panorama de3 las radiocomunicación móvil. Hoy en día el espectro
radioeléctrico no es algo que se pueda usar tan libremente debido al
congestionamiento que existe. Las redes trunking aprovechan las frecuencias al
máximo agrupándolas para un conjunto determinado de equipos.
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CONCLUSIÓN
En la actualidad existe una gran cantidad de información y ante la necesidad de
transmitirla; es vital e indispensable, disponer de un sistema de
telecomunicaciones con una capacidad considerable, para controlar la diversidad
de volúmenes generados por el tipo de servicio a que se destinen.
Hoy en día el uso de la fibra óptica para la transmisión de señal en los sistemas de
información es muy eficiente por la calidad de este medio de transmisión, el cual
es considerado el mejor medio de transmisión en la actualidad. Por su estructura
de vidrio que lo conforma a este medio de transmisión.
La fibra óptica es y será por mucho tiempo el medio de transmisión más rápido y
eficiente de las telecomunicaciones, hasta que se desarrolle una nueva tecnología
que pueda llegar a superar todas las bondades de la fibra óptica.
Haciendo una comparación entre la fibra óptica y el cable de cobre, se tiene que la
fibra óptica maneja mayor ancho de banda; respecto a la baja atenuación de la
fibra, esta permite disminuir el uso de dispositivos repetidores, lo que implica un
ahorro sustancial.
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BIBLIOGRAFÍA
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http://edselenrique.wikispaces.com/file/view/Lecci%C3%B3n%204.pdf
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SCHINDER, E. O. M., 1995. Radiaciones no ionizantes. En: Ecología y Salud.
Módulo 3, Parte II.
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microondas Criterios de Salud Ambiental
www.yio.com.ar
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