SPREAD SPECTRUM NOMBRE: JIMENA NADIA JEMIO MENDOZA SHEYLA CONDORI PARI

Presentación del tema: "SPREAD SPECTRUM NOMBRE: JIMENA NADIA JEMIO MENDOZA SHEYLA CONDORI PARI"— Transcripción de la presentación:

1 UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES
SPREAD SPECTRUM NOMBRE: JIMENA NADIA JEMIO MENDOZA SHEYLA CONDORI PARI MATERIA: INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES La Paz – Bolivia 2017

2 Introducción EFIC. ENERGÍA 1.- RESISTIR A INTERFERENCIAS EXTERNAS.
2.- OPERE CON BAJA DENSIDAD DE POTENCIA. 3.- PROPORCIONE CAPACIDAD DE ACCESO MULTIPLE. 4.- CANAL SEGURO. SIST.TENGA AB INTERESAN E.E. ULSI POSIBLE EQUIPAMIENTO E.E. AVANCES TECNOLÓGICOS TECNICAS DE PROCESADO DE SEÑAL

3 Definición TECNICA DE MODULACIÓN TX DE DATOS DIGITALES POR EN
PARA RADIOFRECUENCIA Es el "ensanchamiento" de la señal a transmitir a lo largo de una banda muy ancha de frecuencias, mucho más amplia, que el ancho de banda mínimo requerido para transmitir la información. No se puede decir que las comunicaciones mediante E.E. son medios eficientes de utilización del ancho de banda. El AB de la señal que se va a TX > AB de la señal original. El AB TX se determina mediante alguna función independiente y conocida por el RX.

4 Señal producida por el ensanchamiento del espectro.
Características Transformación reversible de una señal de forma que su energía se disperse entre una banda de frecuencia mayor que la que ocupaba originalmente El AB utilizando en la TX es mucho > que el necesario para una TX convencional. El ensanchamiento de la banda se realiza a partir de una señal pseudo aleatoria, que se caracteriza por tener una apariencia de ruido (también se le llama pseudo ruido). Resistible a las interferencias. Señal difícilmente detectable, nivel de potencia reducido. La transmisión es ininteligible para aquel que no conozca la señal pseudo aleatoria. Señal producida por el ensanchamiento del espectro.

5 Funcionamiento EN EL TX = MODULA UNA SEÑAL PORTADORA CON LA SEÑAL EN BANDA BASE. GENERA UNA SEÑAL PSEUDORUIDO A PARTIR DE UNA SECUENCIA PSEUDO ALEATORIA DE PULSOS BINARIOS. LA SEÑAL PASO-BANDA ES MODULADA UNA SEGUNDA VEZ CON LA SEÑAL ENSANCHADORA. RESULTADO SERA : ENSANCHADO DEL ESPECTRO DE LA SEÑAL

6 Señales pseudo aleatorias
ES UNA SECUENCIA PERIODICA DE BITS, CON UN PERIODO LARGO. ENSANCHADO Y DESENSANCHADO REALIZA OPERANDO SOBRE UNA SEÑAL PSEUDO RUIDO QUE SE OPTIENE A PARTIR DE UNA SECUENCIA PSEUDO ALEATORIA DE BITS. DEBE SER BALANCEADO. SECUENCIA REPETITIVA DE 0 Y 1 DISTRIBUIDA . DEBE SER INCORRELADA.

7 Tecnología Existen dos técnicas principales de espectro ensanchado:
Salto de frecuencia: Cambiar la frecuencia de la portadora de manera abrupta siguiendo un patrón pseudo aleatorio. Secuencia Directa: En lugar de una portadora sinusoidal, esta en una secuencia de pseudo ruido.

8 Sistema de secuencia directa DSSS
Más conocidos y es relativamente sencillo de implementar. Un portador de banda estrecha es modulado por una secuencia de códigos. La fase del portador de la señal transmitida es cambiada bruscamente de acuerdo a esta secuencia de códigos, la cual es producida por un generador pseudo aleatorio que tiene una longitud fija. Después de un número determinado de bits, el código se repite a sí mismo de manera exacta. La velocidad de la secuencia de códigos se llama radio de “chipping”, medido en chips por segundo (cps). La cantidad de propagación depende de la proporción de chips por bit de información. En el receptor, la información se recupera multiplicando la señal con una réplica de la secuencia de códigos generada localmente.

9 Salto de Frecuencia o Frequency Hopping FHSS
En esta técnica la señal se mueve de una frecuencia a otra, es decir, la expansión de la señal se produce transmitiendo una ráfaga en una frecuencia, saltando luego a otra frecuencia para transmitir otra ráfaga, y así sucesivamente. Las frecuencias utilizadas para los saltos y el orden de utilización se denominan modelo de Hopping . El tiempo de permanencia en cada frecuencia es lo que se conoce como Dwell Time, que debe ser muy corto, menor que milisegundos, para evitar interferencias. En cualquier instante la salida consiste de una señal FSK o PSK cuya frecuencia de centro cambia todo el tiempo. A menos que se conozca de antemano la secuencia de cambios en frecuencia, va a ser poco probable que alguien ajeno pueda descifrar lo que sucede.

10 La secuencia de frecuencia tiene que ser idéntica tanto para el Transmisor como para el Receptor.
Si el receptor sigue la secuencia correcta la salida del detector sincrónico producirá una señal coherente, similar a lo que se hubiese recibido por un receptor perfectamente sintonizado. En cambio si el receptor no sigue la secuencia correcta la salida del detector sincrónico NO podrá producir una señal coherente, lo cual le va a impedir distinguir el dato del ruido de fondo. Si alguien intenta interceptar la transmisión tendría que observar toda la banda amplia. Lo que observaría sería similar a ruido.

11 Similitudes y diferencias
La técnica (DSSS), se basa en desplazar la fase de una portadora mediante una secuencia de bits muy rápida. Tan solo aquellos receptores a los que el emisor envíe dicho código podrán recomponer la señal. Con la técnica CDMA se pueden lograr tasas de transmisión desde 1 hasta 11 Mbps, en WLAN mientras que con FHSS se pueden lograr tasas de 1 a 2 Mbps. Por su parte, FHSS utiliza 79 canales de banda angosta, de 1 MHz de ancho de banda cada uno, los cuales se seleccionan de acuerdo a una secuencia pseudo aleatoria, a una tasa de 1600 saltos por segundo.

12 Topologías Topología Indoor.- Se define así a todas aquellas aplicaciones internas a edificios, ambientes cerrados, oficinas, etc., cuyo radio de acción se remite a distancias menores a los 200 metros.

13 Topología Outdoor.- Se define como Outdoor a las aplicaciones de largo alcance que pueden alcanzar áreas de servicio de varios kilómetros cuadrados. Entre estas aplicaciones podemos mencionar: enlaces punto a punto de datos a 11 Mbps, enlaces punto a multipunto de datos a 11 Mbps y Servicio de Internet Inalámbrica.

14 Técnicas de Spread Spectrum
Técnica por secuencia directa Técnica por salto de frecuencia

15 Sistemas de salto temporal
Un sistema de salto temporal es un sistema de espectro ensanchado en el que el periodo y el ciclo de trabajo de una portadora se varían de forma pseudoaleatoria bajo el control de una secuencia pseudoaleatoria.

16 Sistemas híbridos Los sistemas híbridos usan una combinación de métodos de espectro ensanchado para beneficiarse de las propiedades más ventajosas de los sistemas utilizados. Transmitir a diferentes tiempos y frecuencias para que los canales puedan operar al misma tiempo.

17 Propiedades Con una ganancia de procesado alta (el cociente entre el ancho de banda de la señal transmitida y el ancho de banda se la señal original) y señales portadoras impredecibles (generadas con las secuencias pseudoaleatorias) Los pares transmisor-receptor que usan portadoras pseudoaleatorias independientes pueden operar en el mismo ancho de banda con una interferencia entre canales mínima. Se obtienen propiedades criptográficas al no poder distinguir la modulación de los datos de la modulación de la portadora.

18 Recepción y sincronización de la señal
Las señales de espectro ensanchado se demodulan en dos pasos: Se elimina la modulación en espectro ensanchado (para secuencia directa y salto de frecuencia) La señal se demodula. Hay configuraciones básicas que se usan para la recuperación de la portadora en espectro ensanchado: Sistemas de referencia transmitida: permiten la detección transmitiendo dos versiones de la portadora, una modulada con datos y otra no modulada. Sistemas de referencia almacenada: tanto el receptor como el transmisor guardan una "copia" de la misma secuencia pseudoaleatoria.

19 Relación señal – ruido del espectro ensanchado
Un sistema de espectro ensanchado debe reunir dos criterios, el ancho de banda transmitido es mucho más amplio que el ancho de banda de velocidad de información que está siendo enviada y en segundo, la información que está siendo enviada es empleada para determinar el ancho de banda modulada de RF resultante.

20 Aplicaciones

21 SISTEMAS CELULARES DE ACCESO MULTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO
SISTEMAS DE COMUNICACIONES PERSONALES Fácilmente permite la introducción de conceptos "ancho de banda por demanda" y velocidades de datos asimétricos de enlace descendente y ascendente. SISTEMAS CELULARES DE ACCESO MULTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO La técnica de reutilización de frecuencias es una manera de economizar banda de espectro de radio y aumentar la capacidad de usuarios telefónicos. La banda de frecuencias destinada para la telefonía celular está en la banda de 800 y 900 Mhz.

22 Ventajas Resiste todo tipo de interferencias, tanto las no intencionadas como las malintencionadas (más conocidas con el nombre de jamming), siendo más efectivo con las de banda estrecha. Tiene la habilidad de eliminar o aliviar el efecto de las interferencias multitrayecto. Se puede compartir la misma banda de frecuencia con otros usuarios. Confidencialidad de la información transmitida gracias a los códigos pseudoaleatorios (multiplexación por división de código). Desventajas Ineficiencia del ancho de banda. La implementación de los circuitos es en algunos casos muy compleja.

23 Conclusiones El tema de espectro ensanchado es una parte importante para el desarrollo de aplicaciones y es esencial conocerlo. Las técnicas de control de potencias usadas para mantener la potencia transmitida en el mínimo requerido para soportar una alta calidad de llamada así, menos potencia igual menos energía igual menos interferencia igual más capacidad.

24 GRACIAS POR SU ATENCIÓN