Sistemas de Radiodifusión: Terrestre y Satélite

Los sistemas de radiodifusión pueden clasificarse en terrestres y por satélite.

Radiodifusión Terrestre

En los sistemas terrestres, los elementos necesarios se encuentran en la superficie de la Tierra y requieren visión directa para la transmisión.

Radiodifusión por Satélite

En la radiodifusión por satélite, la recepción se realiza a través de un satélite artificial.

Sistemas de Radio y Televisión Analógicos

Dentro de los sistemas de televisión analógica terrestre, podemos distinguir los siguientes:

• PAL: Sistema implementado en Europa, con transmisión en formato 4:3.
• SECAM: Sistema francés.
• NTSC: Sistema de imagen compuesto por 525 líneas, de las cuales 480 son activas.

Los sistemas más utilizados de radio analógica son:

• AM (Amplitud Modulada): De gran alcance, puede reflejarse en la ionosfera. La calidad de sonido es limitada.
• FM (Frecuencia Modulada): Posee un gran ancho de banda y ofrece muy buena calidad de sonido.

La televisión analógica se caracterizaba por un número reducido de programas, un uso ineficiente del ancho de banda, pocos servicios adicionales y una imagen propensa al ruido.

Televisión Digital Terrestre (TDT)

La Televisión Digital Terrestre (TDT) permite incorporar un mayor número de programas, ofrece sonido multicanal y una calidad de imagen superior. Los principales estándares son:

• DVB-T: Utiliza una modulación para transmitir datos que se comprimen en canales de 8 MHz.
• ATSC: Ofrece diversas soluciones que permiten incluir hasta 6 programas simultáneamente.
• ISDB-T: Presenta menor ruido impulsivo y soporta la transmisión de datos y la difusión de contenido a dispositivos móviles.

Sistemas de Radio y Televisión por Satélite

Satélite Artificial de Comunicación

Es un dispositivo que funciona como una estación repetidora en el espacio. Se caracterizan por su tamaño y peso reducidos, bajo consumo energético y larga vida útil. Este tipo de satélites se ubican en la órbita geoestacionaria, conocida como el Cinturón de Clarke.

Tipos de Órbitas Satelitales

Existen varias órbitas:

• Satélites de Órbita Baja (LEO): Órbita cercana a la Tierra, utilizada por satélites que proporcionan cobertura telefónica móvil por satélite.
• Satélites de Órbita Media (MEO): Órbita ocupada por satélites de posicionamiento (GPS).
• Satélites de Órbita Geoestacionaria (GEO): Aquí se encuentran los satélites de radiocomunicación.
• Satélites de Órbita Alta (HEO): Poco utilizada, aunque a veces se emplea para investigación.

Frecuencias de Trabajo

Las frecuencias se dividen en varias bandas definidas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Las bandas de trabajo principales son: C, Ku y Ka. La banda C es la más sensible a interferencias. La banda Ku es la más utilizada para emisiones. Las bandas Ku y Ka son susceptibles a las condiciones meteorológicas.

Estas bandas se dividen en canales, y cada canal cuenta con un transpondedor que recibe la señal en una frecuencia y la retransmite en otra distinta.

Estación Terrestre

Contiene todos los elementos necesarios para procesar y transmitir la señal. Su antena posee una directividad mucho mayor que las antenas de panel, lo que permite trabajar con señales más débiles al aumentar la sensibilidad del sistema.

Los telepuertos son estaciones operadas por proveedores de servicios satelitales y de telecomunicaciones. La estación terrestre puede ser fija o móvil.

Radio Digital por Satélite

Ofrecen buena cobertura y utilizan una única frecuencia. La antena es omnidireccional.

Sistemas de Comunicación: Fijos, Móviles y Transportables

Estos sistemas se clasifican según su movilidad y despliegue:

• Sistemas Fijos

  El emisor está fijo y no puede moverse. Son fiables y su mantenimiento es económico.

• Unidades Móviles

  El equipo de comunicación puede desplazarse y establecer comunicación por satélite.

• Sistemas Transportables

  Algunas estaciones de comunicación están integradas en un camión, que contiene los equipos de radiocomunicaciones y permite desplegar una torre arriostrada.

Sistemas de Telefonía Móvil Celular

Nota histórica: Antonio Meucci inventó el teléfono, pero fue Alexander Graham Bell quien lo patentó.

Tipos de Telefonía Móvil

• Telefonía Móvil Celular

  Permiten la comunicación entre usuarios mediante la marcación de un número de teléfono.

• Sistemas de Telefonía Móvil Privada y Profesional

  Son sistemas orientados a grupos específicos. Dentro de esta categoría se encuentran sistemas como TETRA y PMR.

La telefonía móvil celular recibe su nombre de la topología de red que utiliza, donde cada estación base cubre un área geográfica denominada célula.

Evolución de los Sistemas de Telefonía Móvil Celular

• 1G: Primera Generación

  Aparecen los primeros móviles analógicos. Ofrecían un buen alcance en comparación con los sistemas digitales, pero no soportaban SMS ni datos y carecían de encriptación.

• 2G: Segunda Generación

  Utiliza el estándar GSM, que permite el uso de la banda GSM-1800, aunque con un alcance menor que las bandas de 900 MHz.

• 2.5G: Datos en GSM

  Permite la transmisión de datos y servicios como SMS, MMS y WAP.

• 3G: Tercera Generación

  Este estándar sirvió como base para el desarrollo de sistemas como UMTS. El acceso múltiple por división de código de banda ancha (WCDMA) ofrece alta velocidad en función del servicio.

• 3.5G

  Supone un aumento significativo de la velocidad de transmisión disponible para aplicaciones en movilidad, buscando optimizar la tecnología UMTS, similar a lo que GPRS hizo con GSM.

• 4G

  Ofrece velocidades de hasta 300 Mbps en dispositivos móviles.

Arquitectura de la Red Móvil

La arquitectura se organiza en los siguientes componentes principales:

• Estación Base (BTS)
• Controlador de Estación Base (BSC)
• Central de Conmutación Móvil (MSC)
• Registro de Ubicación Base (HLR)
• Registro de Ubicación Visitante (VLR)

Los usuarios de la red, tanto en GSM como en UMTS, se identifican a través de:

• Tarjeta SIM (Subscriber Identity Module): Una tarjeta que contiene los datos para identificar al usuario en la red.
• IMSI (International Mobile Subscriber Identity): Identidad internacional del suscriptor móvil.
• IMEI (International Mobile Equipment Identity): Un número único de 15 cifras para cada dispositivo móvil, que se envía al conectarse a la red.

Conceptos Clave

Portadora: Es cada una de las frecuencias utilizadas para transmitir los canales de voz.

Redes Inalámbricas de Área Local (WLAN)

Interconectan varios ordenadores sin necesidad de cables. Se basan en el estándar IEEE 802.11. La mayor velocidad que se alcanza es de 300 Mbps en el estándar 802.11n. El Wi-Fi tiene un alcance de unos 20 metros. La identificación de dispositivos se realiza mediante la dirección MAC, un identificador único de 48 bits para cada tarjeta de red. El SSID es el nombre de la red. Las redes pueden protegerse mediante encriptación (WEP, WPA, WPA2) y filtrado de MAC.