INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICOSANTIAGO MARIOESCUELA DE INGENIERA ELCTRICA EXTENSIN MATURN

ENLACES PTICOS EN EL ESPACIO LIBRE

Profesor: Autor:Ing. Ing. Cristbal, Espinoza Pierina Salazar Esc.43 Sec.V

Maturn; Julio de 2015.IntroduccinLa evolucin de los sistemas de comunicaciones pticas ha corrido pareja a la disponibilidad de fuentes de radiacin luminosas con las caractersticas requeridas para cada nueva etapa. Sirva como ejemplo mencionar que el acontecimiento desencadenante del progreso de estas tecnologas en su moderna concepcin fue la invencin del lser. Lascomunicaciones pticas, de varias formas, han sido usadas por cientos de aos. Desde losantiguos griegosque pulan sus escudos para enviarsealesdurante la batalla a los modernossemforosy eltelgrafoinalambrico solar, tambin llamadoheligrafoque transmiten seales encdigopara comunicarse.En1880Alexander Graham Belly su asistente, Sarah Orr crearon elfotfono, considerado por los laboratoriosBell, su invento ms importante. El dispositivo permita latransmisindesonidosobre unhaz de luz. El 3 de junio de 1880, Bell realiz la primera transmisin detelefnia inalmbricaentre dos edificios cercanos.La invencin dellseren la dcada de1960revolucion las comunicaciones pticas en el espacio libre. Las organizaciones militares estaban particularmente interesadas y se impuls su desarrollo. Sin embargo, la tecnologa perdi impulso en el mercado cuando la instalacin deredes de fibra pticapara uso civil estaba en su apogeo.

Enlaces pticos en espacios libres

Los enlaces pticos usan luz lser como portador de la informacin, y su nicho de aplicacin est en rangos de distancia de hasta 2.5 Km aproximadamente. Por su naturaleza ptica, esta tecnologa es inmune a ruido de radio frecuencia e inherentemente es ms segura ya que el haz de transmisin de la luz lser presenta un punto focal limitado al receptor, y por ende virtualmente imposible de ser interceptada/escuchada.1.- Canal ptico atmosfrico

Se utilizan medios no guiados, principalmente el aire. Se radia energa electromagntica por medio de una antena y luego se recibe esta energa con otra antena. Hay dos configuraciones para la emisin y recepcin de esta energa: direccional y omnidireccional. En la direccional, toda la energa se concentra en un haz que es emitido en una cierta direccin, por lo que tanto el emisor como el receptor deben estar alineados. En el mtodo omnidireccional, la energa es dispersada en mltiples direcciones, por lo que varias antenas pueden captarla. Cuanto mayor es la frecuencia de la seal a transmitir, ms factible es la transmisin unidireccional. Por tanto, para enlaces punto a punto se suelen utilizar microondas (altas frecuencias) Para enlaces con varios receptores posibles se utilizan las ondas de radio (bajas frecuencias). Los infrarrojos se utilizan para transmisiones a muy corta distancia (en una misma habitacin).El canal ptico atmosfrico, es un canal que contiene diversas variables aleatorias que afectan el desempeo ptimo de la comunicacin. En este tipo de sistema de comunicacin en espacios libres, tambien se puede considerar los efectos inherentes al medio de comunicacin, como dispersin, reflexin, atenuacin, entre otros.Los sistemas de comunicaciones pticas atmosfricas resultan de especial inters gracias a su inherente alta capacidad de transmisin y su bajo coste potencial, como alternativa o complemento de tecnologas clsicas de transmisin radio o de sistemas cableados de fibra ptica. La actividad investigadora en estos esquemas de comunicacin est especialmente orientada a reducir en todo lo posible los efectos dainos de la turbulencia atmosfrica, que provocan desvanecimientos aleatorios en la intensidad de la seal ptica recibida, conocidos como escintilacin. Con el objeto de predecir el comportamiento del canal ptico atmosfrico, se han definido varios modelos estadsticos de la irradiacin ptica recibida, como pueden ser las distribuciones log-normal, K o GammaGamma, las cuales modelan canales con turbulencia dbil, moderada o fuerte. As, existe numerosa bibliografa en la que se analizan la probabilidad de error de bit y la capacidad ergdica de los canales modelados con esas distribuciones. Recientemente se ha definido un nuevo modelo estadstico denominado distribucin M, o distribucin Malaga, el cual ha sido validado en, mediante comparacin con datos experimentales y con las distribuciones existentes con anterioridad, unificando los modelos propuestos hasta ahora en cualquiera de las condiciones de turbulencia que puedan darse, obteniendo expresiones cerradas para la estimacin de la probabilidad de error de bit. En esta comunicacin se proponen expresiones matemticas cerradas que describen el comportamiento del canal ptico atmosfrico modelado con distribucin M, desde el punto de vista de la capacidad de transmisin de informacin, en particular mediante estimaciones de la capacidad ergdica y la probabilidad de bloqueo. Los resultados que se proponen aqu ofrecen estimaciones del comportamiento de los sistemas descritos validos en todo el rango de posibles condiciones de turbulencia.

Fig. 1. Esquema de propagacin del haz de laser en un enlace ptico atmosfrico modelado con la distribucin M.

Modelo de canal ptico atmosfricoEn adelante, se va a considerar un enlace ptico atmosfrico punto a punto que utiliza modulacin digital OOK (On-Off Keying) de intensidad y deteccin directa, donde la fotocorriente de salida del detector ptico es dependiente del tiempo segn, y(t) = R Irx(t) + n(t), donde R es la responsividad del detector, Irx es la irradiancia ptica recibida y n es el ruido en el receptor que, como

Puede suponerse en sistemas de comunicacin pticas inalmbricas que usan IM/DD, puede modelarse como ruido aditivo blanco y Gaussiano (AWGN) con media nula y varianza 2n, producido de manera dominante por el ruido cuntico de alta intensidad producido por la luz ambiental. La irradiancia ptica en el extremo receptor del enlace es resultado del efecto multiplicativo de la es cintilacin ptica producida por la turbulencia atmosfrica, donde la seal ptica recibida en ausencia de turbulencia, I0, es multiplicada por la irradiancia del canal normalizada I, cumpliendo esta que E [I] = 1 y, por tanto, Irx = I0 I. En este sentido, la relacin seal a ruido (SNR) elctrica instantnea en el receptor puede definirse como = (RI0I) 2/2n = 0I , donde 0 es la SNR en ausencia de turbulencia atmosfrica. Como puede apreciarse en la Fig. 1, la energa ptica total emitida por el transmisor se divide en la componente de visin directa o LOS, UL, y la parte de energa dispersada debido a la propagacin por el canal atmosfrico, US. Esta ltima se distribuye a su vez en dos componentes: en primer lugar, la correspondiente al campo de dispersin clsico e independiente de la contribucin de seal de visin directa, U G C y, en segundo lugar, una componente de energa dispersada U C S, asociada a los caminos de propagacin ms prximos a la lnea de visin directa y que esta acoplada en fase con dicha seal LOS. As, la potencia ptica promedio de la componente LOS se representa como = E[|UL|2], mientras que la potencia media de las dos componentes de seal dispersada se denota como = E[|U C S | 2 + |U G S | 2 ]. El parmetro , que cumple que 0 1, representa la proporcin de potencia dispersada que se ha acoplado a la componente de visin directa y, por tanto, la potencia media de los trminos de dispersin de seal ptica acoplada y no acoplada al termino LOS quedan definidos como c = y g = (1 ), respectivamente.El modelo de distribucin M queda definido mediante la funcin densidad de probabilidad de la irradiancia I, la cual viene dada por,

Donde,

Siendo un parmetro positivo relacionado con el numero efectivo de celdas de gran escala asociadas al proceso de dispersin energtica, un numero natural que define la cantidad de desvanecimiento que se produce debido a la turbulencia y K() la funcin de Bessel modificada de segunda especie y orden . El parmetro 0 representa la potencia ptica promedio correspondiente a las contribuciones coherentes, es decir, la componente de visin directa y el termino de energa dispersada acoplada a la anterior, como se detalla en [6]. Como extensin de la funcin densidad de probabilidad anterior, se puede utilizar la siguiente expresin para valores R, derivada tambin en

Donde

Siendo ()k el smbolo de Pochhammer. A partir de las expresiones anteriores, el ndice de escintilacin (SI), definido en la ecuacin (4) como la varianza de la irradiancia normalizada producida por la aleatoriedad de la escintilacin atmosfrica, 2I, puede calcularse a partir de las funciones generadoras de momentos (MGF) obtenidas.Capacidad del canal ptico atmosfrico La capacidad del canal se define como la mxima tasa de transmisin de informacin, medida en bits por segundo, que puede alcanzarse en un canal determinado. En este sentido, aplicando el teorema de Shannon la capacidad normalizada por el ancho de banda disponible, para un canal Gaussiano limitado en banda, queda definida como

Siendo 0 la SNR elctrica recibida en ausencia escintilacion inducida por la turbulencia atmosfrica, como se ha definido en el apartado anterior. La capacidad del canal presenta un comportamiento aleatorio que depende del parmetro de desvanecimiento I. Por consiguiente su promedio estadstico Cerg = E[C(I)], denominado capacidad ergdica, proporciona informacin sobre la tasa de datos alcanzable cuando la seal de informacin propagada en el trayecto entre transmisor y receptor atraviesa todos los posibles estados del canal y, en consecuencia, sufre un promediado de los efectos del mismo. Entonces, segn se ha comentado, la capacidad ergdica normalizada puede obtenerse resolviendo la integral

Donde fI (I) es la correspondiente funcin densidad de probabilidad de la irradiancia en el modelo de distribucin M, para lo que es necesario sustituir las funciones de logaritmo natural y K de Bessel por las correspondientes equivalencias de la funcin G de Meije. As, se puede obtener una expresin analtica cerrada para la capacidad ergdica aplicando la generalizacin de la integral clsica de dos funciones G de Meijer,

La cual puede ser fcilmente calculada con cualquier software matemtico.Para el caso generalizado definido por la Ec. (4), tal y como se comprueba en Ec. (7), la aplicacin del teorema de Helly-Bray Ec. (8) permite realizar el intercambio del sumatorio infinito que aparece ahora con el operador de integracin y resolver as la Ec. (7) en el caso de que R. En este sentido, operando del mismo modo que para la obtencin de la Ec. (8), la capacidad ergoica normalizada puede calcularse mediante

2.- Efecto de la atmsfera en el haz de luz

La atmsfera terrestre es la capa gaseosa que rodea a la Tierra. Est compuesta principalmente por nitrgeno (78,1%) y oxgeno (20,94%), con pequeas cantidades de argn (0,93%) y dixido de carbono (0,033%), y proporciones an menores de vapor de agua, nen, helio, criptn, hidrgeno y ozono. Tambin hay partculas slidas y lquidas en suspensin (aerosoles), tanto de origen inorgnico como orgnico y de procedencia natural o debida a la actividad humana.Si nuestro planeta no tuviera atmsfera, el cielo se mostrara siempre negro, an incluso con la presencia del Sol. Los colores que aparecen en el cielo son el resultado de la interaccin de la luz solar con la atmsfera.En algunas ocasiones se puede contemplar ciertos aspectos visuales que ofrece el cielo, como un arco iris, la aparicin de una aureola luminosa en torno al sol o un atardecer salpicado de una variedad de tonalidades rojo-amarillentas. Estas manifestaciones se encuadran dentro de los fenmenos pticos de nuestra atmsfera. Se producen cuando los rayos luminosos de un foco (normalmente el Sol) interaccionan con ella y los captamos con nuestra vista. Estamos inmersos en una masa de aire (la atmsfera) que contiene diferentes componentes, como molculas, materias lquidas y slidas en suspensin. Estos actan como dispersores, reflectores y refractores de la luz. La atmsfera, preferentemente en las capas bajas, posee altas concentraciones de vapor de agua, pequeas gotas y cristales de hielo que propician la aparicin de ciertos fenmenos pticos. Por otra parte, la temperatura puede variar localmente de forma especial (inversiones trmicas) singularidades visuales conocidas por espejismos. Todos estos elementos pueden generar fenmenos pticos muy variados y llamativos.Los efectos atmosfricos se originan debido a la interaccin con partculas en suspensin, entre esos efectos se encuentran la dispersin, la absorcin, el esparcimiento de Rayleigh Scattering y el esparcimiento de Mie Scattering.

Dispersin atmosfrica La dispersin es el fenmeno de separacin de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material. La dispersin atmosfrica es el proceso por el cual pequeas partculas suspendidas en la atmosfera hacen con que una porcin de la radiacin incidente se propagues en cualquier direccin. La dispersin, de este modo, presenta una redistribucin espacial de la energa.La dispersin atmosfrica es una funcin de la longitud de onda de la radiacin y del tamao (dimetro) de las partculas presentes en la atmosfera. Hay dos tipos de dispersin atmosfrica: dispersin de Rayleigh y dispersin de Mie.

Dispersin de RayleighEs la dispersin producida cuando la luz atraviesa partculas mucho menores que la longitud de onda de los fotones del rayo luminoso. Al dispersarse, lo que ocurre es que no llega toda la luz al receptor. Por poner un ejemplo, el esparcimiento de Rayleigh es la principal razn de que el cielo tome colores entre rojos, blanquecinos y azules, dependiendo de la incidencia de la luz solar y las partculas que atraviese. Pero si el tamao de las partculas es mayor que la longitud de onda, la luz no se separa y todas las longitudes de onda son dispersadas (por ejemplo, las nubes se ven blancas). Por tanto la dispersin de Rayleigh depende del tamao de las partculas y de la longitud de onda de la luz, lo que da lugar al coeficiente de Rayleigh. Segn la Ley de Rayleigh-Jeans se comprueba que el grado de dispersin es inversamente proporcional a la potencia cuarta de la longitud de onda de la luz, lo que produce que a mayor longitud de onda encontremos menor dispersin, y viceversa. Dispersin de MieEsta dispersin se da cuando las partculas atravesadas por la luz son mayores que un dcimo de la longitud de onda, lo que da lugar a una dispersin en la luz que le impide llegar al receptor. En este caso las partculas atravesadas son mayores que en el esparcimiento de Rayleigh; suele darse en humo, polucin atmosfrica, aerosoles, niebla, etc. La luz se dispersa en todas las direcciones; por ejemplo, al viajar en automvil, la niebla hace que la luz de los focos se disperse en todas las direcciones, incluyendo hacia el conductor del vehculo, lo que hace que este se vea deslumbrado por la luz emitida por su propio turismo. Los faros antiniebla, emiten ms luz (son ms potentes) por tanto tienen ms alcance, y como es de suponer, tambin se dispersa ms cantidad de luz en la direccin del conductor, pero al estar situados ms abajo que los focos convencionales, este apenas se ve afectado y el efecto produce una mejora en la visin de la carretera.

Absorcin atmosfrica

Las molculas de aire absorben la luz y provocan atenuacin sobre el haz luminoso, por tanto, esto hace que no llegue toda la luz al receptor. La absorcin depende de la longitud de onda de la luz (), por ejemplo, el ozono absorbe el ultravioleta pero no la luz visible o infrarroja (esta es la causa de que, por el agujero de la capa de ozono, los rayos UVA del sol perjudiquen ms al humano). Las longitudes de onda indicadas para que la luz sufra una menor absorcin se las llama ventanas de la atmsfera; las dos ventanas principales se encuentran, la primera entre 3 y 4m, y la segunda entre 8 y 12m.

Fenmenos meteorolgicos

Lluvia: La Lluvia tiene principalmente un efecto atenuador sobre la luz (aunque menor que la niebla) debido a que el radio de las gotas de lluvia, es mayor que la longitud de onda. Este problema ocasiona una reduccin en la distancia de enlace. Por poner un ejemplo, con una lluvia de 25 mm/h, la seal se atena unos 6 dB/kmNieve: Puesto que generalmente las partculas de nieve son mucho mayores que las de lluvia (cristales de hielo), la dispersin no es un gran problema, ya que no es muy relevante, pero s la atenuacin que ronda entre 3 y 30 dB/km. Este fenmeno tambin influye negativamente reduciendo la distancia de enlace.Niebla: Nos encontramos aqu con un caso que difiere de los anteriores, puesto que dependiendo de la densidad de la niebla, se darn menos problemas por atenuacin que por dispersin, ya que el tamao de las partculas es similar al de la longitud de onda. Como en los dos casos anteriores, en este tambin se reduce la distancia de enlace en la comunicacin ptica. (Experimenta atenuacin de 10. a ~100 dB/km)Con estos fenmenos meteorolgicos se puede producir una atenuacin en la seal de entre 0,06 dB/km en un da muy claro hasta llegar a los 270 dB/km en un da con niebla muy densa.

Turbulencias y fuentes de calorSe podra decir que un desierto es el perfecto lugar para establecer un FSO (Free-Space Optics), que es cierto, sin duda, en cuanto a la atenuacin de la atmsfera se refiere, pero nos surge un problema: el calor y las altas temperaturas crean turbulencias en el aire, que pueden causar problemas en la transmisin. A medida que la tierra se calienta, lo hace tambin el aire que la rodea, haciendo una funcin de calefactor, creando as un rango de diferentes temperaturas en el aire y por consiguiente modificando su densidad; esto que hace que vare gradualmente el ndice de refraccin del aire, produciendo una refraccin que en condiciones normales de temperatura no se da. Los rayos de luz toman una trayectoria parablica al atravesar la variacin de la densidad de aire, cuya curvatura es proporcional al gradiente de temperatura, lo que da lugar a turbulencias creadas por el cambio de temperatura, y, por consiguiente, la dificultad de que llegue toda la luz transmitida al receptor. Este problema se manifiesta crendose los famosos espejismos, que por este fenmeno se consigue que una superficie cualquiera pueda reflejar imgenes, mientras el observador se encuentre a una distancia especfica (un ejemplo de espejismo son los supuestos charcos de agua que se ven a lo lejos en las carreteras los das muy claros y calurosos, que a medida que se acerca el observador desaparecen).

3.- Efecto de la atmosfera en los receptores de deteccin directa

En las comunicaciones a travs de fibras pticas los transmisores y receptores pticos son los dispositivos encargados de tomar la seal elctrica en forma de voltaje o corriente y convertirla en una seal luminosa con el objetivo de transportar informacin a travs de la fibra. La complejidad del transmisor y receptor depende del tipo de seal o informacin que se quiere enviar, si es anloga o digital, el tipo de codificacin, y de la clase de fuente luminosa que se va a modular.Los receptores de detenccin directa son, en cierto sentido, tan primitivo como las primeras comunicaciones radiotelegrficas, la razn es que en ambos casos la portadora es, prcticamente, ruido, encontrndose la informacin incorporada en su potencia. Bien es verdad que la anchura espectral de algunas fuentes pticas, como los LED, no permiten que las seales sean tratadas bajo otra consideracin. Sin embargo, la disponibilidad de laseres altamente coherentes ha abierto la posibilidad de generar seales pticas que puedan ser moduladas como portadoras sinusoidales. La atmosfera influye de forma negativa a los receptores de deteccion directa debido a que en condiciones ambientales fuertes la distorsion que se da en la seal es mayor debido al ruido o a la temperatura termica. Cabe destacar que. Una configuracin bsica de un detector ptico, es el receptor de deteccin directa, el fotodetector convierte el flujo de los fotones incidentes en un flujo de electrones. Despus esta corriente es amplificada y procesada.

Efectos Atmosfricos:

Cintilacin Cintilacin representa fluctuaciones rpidas y de pequea escala en el ndice de refraccin de la atmsfera, que ocurre debido a la turbulencia atmosfrica. Como consecuencia, ocurren pequeas variaciones en los tiempos de llegada de los diversos componentes del frente de onda del haz del lser, producindose interferencia constructiva y destructiva. El efecto final de la cintilacin es una fluctuacin temporal de la intensidad del haz del lser en el receptor.

Tales fluctuaciones de intensidad son semejantes al parpadeo de una estrella distante.4.- Efecto heterodino en el canal ptico atmosfrico

En telecomunicacin, el trmino heterodino tiene los siguientes significados: Generar nuevas frecuencias mediante la mezcla de dos o ms seales en un dispositivo no lineal, tal como un diodo, una vlvula termoinica o un transistor. La frecuencia producida por la mezcla de dos o ms seales en un dispositivo no lineal se denomina heterodina.

La deteccin heterodino se caracteriza por una alta relacin seal/ruido especialmente con fotomultiplicadores. Puesto que el procesamiento se realiza en torno a la frecuencia heterodino, cualquier ruido (de fondo o de otra frecuencia) puede filtrarse y suprimirse. Sin embargo, una de las fuentes de error ms importantes es el speckle del patrn, el cual contribuye al error en la fase con O si las franjas del patrn poseen un contraste de 1; pero aumenta rpidamente si el nmero de speckles en el rea de deteccin es reducido (- 20-200/cm2) para contrastes ligeramente menores de 1.De acuerdo al procedimiento que se elija para medir todos los puntos del patrn de interferencia, es que se obtiene o bien la distribucin de la fase, o bien la derivada direccional de la misma. La primera posibilidad resulta al mantener un detector fijo sobre un punto del interferograma como referencia, rastreando el resto del patrn con el otro detector. El conjunto de mediciones, proporciona una muestra de la funcin diferencia de fase entre los frentes de onda (digamos Ib.(x)).La segunda posibilidad mencionada, surge al mantener constate una distancia D entre ambos detectores y de barrer con el conjunto as formado todo el patrn de franjas, de modo que la cantidad medida sea F(x): ; 4>(x) - 4>(x + D). Se ve en F(x) la proporcionalidad con la derivada de Ib(x) a 10 largos de la direccin de barrido. Entonces, la diferencia de fase puede calcularse a partir de F(x) por integracin numrica. Ib.5.- Enlaces inter-satelitales pticosLos enlaces entre estaciones terrenas y los satlites o entre satlites estn constituidos por radiacin electromagntica dirigida en forma de haces, similares en algunas de sus caractersticas a los enlaces entre estaciones ubicadas sobre la superficie terrestre. Existen tres tipos de enlaces: Enlace de subida de las estaciones terrenas a los satlites. Enlace de bajada de los satlites a las bases terrenas. Enlace intersatelital Los enlaces de subida y de bajada consisten en portadoras de RF moduladas, mientras que los enlaces satelitales pueden ser tanto RF, como pticas. Las portadoras son moduladas por seales de banda base por lo general cuando se trata de informacin para propsitos de comunicacin. Las conexiones entre usuarios finales requieren de enlaces de bajada, enlaces de subida y posiblemente uno o varios enlaces satelitales. Para lograr que los enlaces por satlite cumplan con los requisitos de una determinada red de comunicacin deben considerarse las caractersticas del equipo de las estaciones terrenas y los transpondedores de los satlites que forman parte de la misma, las del medio de propagacin y los efectos de radiaciones no deseadas de origen externo. La banda de frecuencia en que opere una red determinada hace que algunos de los factores mencionados tengan una importancia menor o mayor en el diseo de los enlaces.El diseo correcto de un enlace satelital asegura la recepcin de una seal de buena calidad, evitando el desperdicio de recursos tcnicos y econmicos, y optimizando la capacidad del satlite y estaciones terrenas.La seal emitida por la estacin transmisora debe llegar a la receptora con la potencia suficiente para garantizar la calidad esperada de la comunicacin, a pesar de las prdidas y el ruido introducidos en su propagacin y recepcin, de tal forma que en el punto de destino la relacin de la potencia de la portadora al ruido acumulado que se simboliza por C/N, incluyendo todas las fuentes de interferencia, que tenga el valor requerido para la red considerada. La relacin C/N mnima til depende del tipo de informacin, su acondicionamiento, su modulacin y si est codificada o no.

6.- Redes de rea personal

Las redes inalmbricas de rea personal WPAN por su sigla en ingls Wirless Personal Area Network, son redes que comnmente cubren distancia del orden de los 10 metros como Max, normalmente utilizadas para conectar varios dispositivos porttiles personales sin la necesidad de utilizar cables. Esta comunicacin de dispositivos peer-to-peer normalmente no requiere de altos ndices de transmisin de datos. La tecnologa inalmbrica de Bluetooth, por ejemplo, tiene un ndice nominal de 10 metros con ndices de datos de hasta 1Mbps. El tipo de mbito y los relativos bajos ndice de datos tienen como resultado un bajo consumo de energa haciendo a la tecnologa WPAN adecuada para el uso de dispositivos mviles pequeos, que funcionan con bateras, tales como telfonos celulares, asistentes personales PADs o cmara digitales.

7.- Tecnologas infrarrojos y Bluetooth

Tecnologa Bluetooth

El nombre fue tomado de un rey Dans del siglo 10 llamado Harald Blatand cuya traduccin al ingls seria Harold Bluetooth ( diente azul, aunque es su tierra danesa significa " de tez oscura"), este rey fue famoso por sus habilidades comunicativas ya que logro la unificacin de las tribus noruegas, suecas y danesas.

Bluetooth se inici aprincipiosde 1998 con un ISG (Special Interest Group) promovido por grandes empresas como lo son Ericsson, IBM, Intel, Nokia y Toshiba, dicha tecnologa se hizo pblica el 20 de mayo del mismo ao, la primer versin de esta tecnologa fue liberada dos meses despus de su publicacin con la colaboracin de compaas como lo son 3com, Ericsson, IBM, Intel, Lucent Technologies,Microsoft, Motorola, Nokia y Toshiba.

Es una especificacin industrial para Redes Inalmbricas de rea Personal (WPAN) que posibilita la transmisin de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son: Facilitar las comunicaciones entre equipos mviles y fijos. Eliminar los cables y conectores entre stos. Ofrecer la posibilidad de crear pequeas redes inalmbricas y facilitar sincronizacin de datos entre equipos personales.

Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnologa pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informtica personal, como PDA, telfonos mviles, computadoras porttiles, ordenadores personales, impresoras o cmaras digitales.Ventajas Tecnologa ampliamente usada, especialmente en equipos y mviles de reciente produccin. Podemos usar impresoras comunes con la capacidad de BT integrada e imprimir fotografas y documentos directamente desde nuestros mviles o PDAs. Si nuestros mviles tienen la capacidad del chat, podemos hacerlo sin costo alguno. Podemos usar el acceso a internet de nuestro mvil, conectando la computadora. Podemos transferir desde la computadora o dese nuestros mviles imgenes, sonidos y tarjetas digitales.

Desventajas Velocidad de transmisin muy lenta para transferencia de archivos pesados (1MB/seg), sin embargo ya estn en caminados los esfuerzos para tratar de aumentar su velocidad a 100 MB/seg. Cuando es usado inadecuadamente, podemos recibir mensajes y archivos indeseados. Gasta mucha energa de batera, cuando est en el modo visible. Limitado radio de accin entre los perifricos (30 pies entre ellos) luego de esa distancia no hay garanta de transmisin adecuada de datos.

Tecnologa Infrarrojo

Transmisin y recepcin de datos por rayos infrarrojos. IrDA se crea en 1993 entre HP, IBM, Sharp y otros. Esta tecnologa est basada en rayos luminosos que se mueven en el espectro infrarrojo. Los estndares IrDA soportan una amplia gama de dispositivos elctricos, informticos y de comunicaciones, permite la comunicacin bidireccional entre dos extremos a velocidades que oscilan entre los 9.600 bps y los 4 Mbps.Esta tecnologa se encontraba en muchos ordenadores porttiles y e telfonos mviles de finales de los 90s y principios de la dcada del 2000, sobre todo en los de fabricantes lderes como Nokia y Ericsson, fue gradualmente desplazada por tecnologas como wifi y bluetooth.

CaractersticasTelfono mvil con Infrarrojo (IrDA) incluido Adaptacin compatible con futuros estndares. Cono de ngulo estrecho de 30. Opera en una distancia de 0 a 1 metro. Conexin universal sin cables. Comunicacin punto a punto. Soporta un amplio conjunto de plataformas de hardware y software.Los infrarrojos son clasificados, de acuerdo a su longitud de onda, de este modo: infrarrojo cercano (de 800 nm a 2500 nm) infrarrojo medio (de 2.5 m a 50 m) infrarrojo lejano (de 50 m a 1000 m)Ventajas Requerimiento de bajo voltaje por lo tanto es ideal para laptops, telfonos, asistentes personales digitales. Circuitera simple no requiere hardware especial, puede ser incorporado en el circuito integrado de un producto. Circuito de bajo costos.

Desventajas Se bloquea la transmisin con materiales comunes: personas, paredes plantas, etc. Corto alcance: la performance cae con distancias ms largas. Sensibilidad a la luz y al clima, luz directa del sol, lluvia, niebla, polvo. Polucin puede afectar la transmisin.8.- Comunicacin ptica por el espacio libre

En telecomunicaciones, la ptica de espacio libre (FSO, siglas en ingls de free-space optical), es una tecnologa de comunicacin ptica que utiliza la propagacin de la luz (visible o infrarroja) en la atmsfera para transmitir informacin entre dos puntos. Al igual que las redes de fibra ptica, esta tecnologa utiliza un diodo emisor de luz o un lser como fuente de transmisin, aunque no necesita que el haz de luz sea guiado a travs de cables pticos. Para su recepcin, estos haces de luz operan en la parte de terahertz del espectro. Para recibir la seal, los haces de luz se centran en un lente de recepcin conectada a un receptor de alta sensibilidad a travs de un cable de fibra ptica.Un sistema ptico en espacio libre es una transmisin inalmbrica lser por infrarrojos punto a punto diseada para la interconexin de dos puntos situados en lnea de visin directa. Los sistemas operan tomando una seal estndar de datos o telecomunicaciones, convirtindola a formato digital y envindola a travs del espacio libre. El transporte utilizado para la transmisin de esta seal es la luz infrarroja, generada por LED de alta potencia o diodo(s) lser de baja potencia. La forma ms sencilla de visualizar cmo funcionan los sistemas es imaginar dos puntos interconectados con cable de fibra ptica y eliminar la fibra. Los principios bsicos de la transmisin de la seal a travs de la fibra son iguales que para la transmisin a travs del espacio libre.

La tecnologa Free Space Optics (FSO) se basa en la transmisin de sealespticas en el espacio ("wireless fiber"), formando unaalternativa a otras formas de conexin de capa fsica, transparente al protocolo y ancho de banda. Los transmisores lser envan una seal modulada hacia los receptores de forma segura eye-safe y confiable carrier class.Los sistemas que utilizan la tecnologa FSO son unos de los ms utilizadoshoy en da para cubrir las necesidades de conexin hacia la ltima milla,interconexin de puntos (pop-pop, pop-minipop), respaldo de enlaces y redespticas, etc. Estos enlaces tan robustos ofrecen a los usuarios varias ventajas,algunas de ellas son las siguientes: Libre de interferencia RF / EMSolucin ptica de alta velocidad No requiere licencia de operacin Rpida instalacin Seguridad y Proteccin

Conclusiones

Las comunicaciones pticas al aire libre son una alternativa de gran ancho de banda a los enlaces de fibra ptica o a los cables elctricos. Las prestaciones de este tipo de enlace pueden verse empobrecidas por la lluvia fuerte o niebla intensa, pero son inmunes a las interferencias elctricas y no necesitan permiso delas autoridades responsables de las telecomunicaciones. Las mejoras en los emisores y detectores pticos han incrementado el rangoy el ancho de banda de los enlaces pticos al aire libre, al tiempo que reducen los costos. Se puede permitir voz o datos sobre estos enlaces a velocidades de hasta45Mbits/s. El lmite para comunicaciones fiables se encuentra sobre los dos kilmetros. La ptica de espacio libre se utiliza tambin para permitir las comunicaciones de lasnaves espaciales. Los enlaces pticos pueden ser implementados utilizando lseres deluz infrarroja, aunque tambin para enviar datos a bajas velocidades, y para distancias cortas se utilizanLEDs. El rango mximo de enlaces terrestres es del orden de 2.3 km,2pero la estabilidad y la calidad del enlace es altamente dependiente de los factores atmosfricos como lluvia, niebla, polvo y calor. En el espacio exterior, el alcance de las comunicaciones pticas de espacio libre en la actualidad es del orden de varios miles de kilmetros,3pero tiene el potencial de alcanzar distancias interplanetarias de millones de kilmetros, utilizandotelescopios pticoscomo expansores de haz.4La comunicacin infrarrojaIrDAutilizada por algunos dispositivos como lostelfonos celulareses tambin una forma muy simple de comunicacin ptica de espacio libre. El enlace ptico que se establece por lser entre una Estacin ptica Terrena y un satlite equipado con retromodulador pretende sustituir a los tradicionales enlaces por radiofrecuencia, pues aumenta el ancho de banda y garantiza absolutamente la privacidad. En el enlace ptico de exteriores, existe un problema aadido bastante difcil de estudiar, que son los efectos de la atmsfera, los cuales hacen que el rayo de luz se vea envuelto en un ambiente de prdida de trayectoria ptica y desvanecimiento, entre otros efectos.