ACTIVIDAD
1
APROPIAR
CONCEPTOS Y DEFINIR PROYECTO DEL CURSO
PRESENTADO
POR:
EDINSON
JESUS JAIMES – COD. 91.535.313
CRISTIAN
ANDRES GONZALEZ CARREÑO - COD. 1.098.623.338
JOHAN
EDUARDO LEON MURILLO – COD. 91.535.363
DANIEL
FERNANDO FLOREZ SANCHEZ – COD. 1.098.713.047
GRUPO:
2
TUTOR:
CATALINA
IBETH CORDOBA
UNIVERSIDAD
NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
Escuela
de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniera
Ingeniería
Electrónica
OCTUBRE
DE 2017
Periodo
Es el intervalo mínimo que separa dos instantes
en los que el sistema se encuentra exactamente en el mismo estado: mismas
posiciones, mismas velocidades, mismas amplitudes. Así, el periodo de
oscilación de una onda es el tiempo empleado por la misma en completar una
longitud de onda. En términos breves es el tiempo que dura un ciclo de la onda
en volver a comenzar. Por ejemplo, en una onda, el periodo es el tiempo
transcurrido entre dos crestas o valles sucesivos.
El periodo de una onda comúnmente es
representado por la letra “T” y no es otra cosa más que el tiempo transcurrido
entre 2 puntos equivalentes de la onda. El periodo es inverso a la frecuencia
(f)
Frente
de onda
Es
el lugar geométrico que une todos los puntos que, en un instante dado, se
encuentran en idéntico estado de vibración, es decir, tienen igual fase
También
se define como la línea o superficie definida por las partes adyacentes de una
onda que están en fase, como los que están en cresta o valles de onda. Los frentes
de onda son circulares en dos dimensiones y esféricos en tres dimensiones. Muy
lejos de una fuente puntual, los frentes de onda son aproximadamente lineales o
planos. Una línea perpendicular a un frente de onda en la dirección de
propagación de la onda se llama rayo.
Frentes
de onda unidimensional: la posición de un punto del medio oscilante se
establece mediante una sola coordenada. Sin embargo, hay muchas situaciones
físicas en las que la onda se propaga en un medio que requiere de más
coordenadas.
Frentes
de ondas bidimensionales o tridimensionales. Por ejemplo, la vibración en la
membrana de un tambor es un ejemplo de onda bidimensional (la posición de cada
punto requiere de dos coordenadas); el sonido o la luz son ondas
tridimensionales, puesto que se propagan en medios tales que necesitamos de
tres coordenadas para especificar las posiciones de los puntos.
Longitud
de Onda
Es
la distancia existente entre dos puntos de una onda que poseen el mismo estado
de oscilación. Dicho de otro modo, es la distancia existente entre dos pulsos
de una misma onda. Representa su periodicidad espacial. Su unidad en el Sistema
Internacional de Unidades es el metro (m) y se simboliza por medio de la letra
griega lambda (λ).
Velocidad
de propagación de una onda
Todas
las ondas tienen una velocidad de propagación finita, en cuyo valor influyen
las fuerzas recuperadoras elásticas del medio y determinados factores de la
masa del medio: la densidad lineal en las cuerdas; la profundidad del agua bajo
la superficie, o el coeficiente adiabático, la masa molecular y la temperatura
en el caso de la propagación del sonido en un gas.
En
todos los casos la velocidad es constante y, como siempre, será:
También
se le conoce como velocidad de fase y es el desplazamiento efectuado por la
onda por unidad de tiempo. Se puede entender como la rapidez a la que se
propaga la onda. En general depende de las características del medio.
Polarización
Es
la alteración de la luminosidad mediante la reflexión o la refracción; al
aporte de una cierta tensión a un dispositivo electrónico; a la disminución de
la corriente eléctrica de una pila a causa de un incremento de la resistencia;
o, en un sentido más amplio, al surgimiento de dos sentidos o direcciones que
resultan opuestos.
La polarización electromagnética:
Se produce cuando la luz u otras ondas similares oscilan en un cierto plano,
definido por un vector perpendicular a la difusión de la onda y por otro
paralelo.
El electromagnetismo clásico
define la polarización eléctrica como el campo vectorial que representa la
densidad de los momentos eléctricos dipolares inducidos o permanentes en un
material dieléctrico. Cabe mencionar que este concepto también se conoce con el
nombre de densidad de polarización o sencillamente como polarización. Se trata
de uno de los tres campos eléctricos macroscópicos que proporcionan una
descripción del comportamiento de los materiales, complementando al
desplazamiento eléctrico D y al campo eléctrico E.
La polarización electroquímica,
por su parte, es el proceso que consiste en reducir la fuerza electromotriz de
una pila a partir de los cambios que su funcionamiento genera en los
electrolitos y los electrodos.
Se
conoce con el nombre de polarización química o polarizabilidad a la tendencia
relativa que tienen distribuciones de cargas tales como la nube electrónica de
una molécula o de un átomo a distorsionarse de su estado normal a causa de un
campo eléctrico externo, lo que puede ocurrir por la existencia de un dipolo o
un ion cercano. Este fenómeno se define como una cantidad escalar (una clase de
magnitud física que es representada simplemente por un número que se observa
siempre como un mismo valor).
La polarización electrónica,
la describe como el desplazamiento de cargas cuando se encuentran con campo
eléctrico externo y que genera la pérdida de su simetría una reorientación del
átomo que acarrea una ligera distorsión, puede describirse de tres formas:
Ø Modelo
del dieléctrico uniforme: determina que los modelos permanentes y las cargas
tienen una interacción mutua y que se sumergen en un medio con una sola
constante dieléctrica. El valor de la constante en el caso de líquidos
orgánicos dieléctricos, tanto polares como no polares, es próximo a 2;
Ø Modelo
de dipolos inducidos: establece que el medio es un dieléctrico en el cual uno o
más átomos forman dipolos caracterizados por tener un momento dipolar con un
comportamiento isotrópico y lineal con el campo total. A este último, a su vez,
lo constituyen el campo externo y el que producen los dipolos, en una relación
directa con su momento dipolar;
Ø Modelo
de constantes dieléctricas locales: define cuerpos polarizables conformados por
grupos de átomos, cada cual con una constante dieléctrica diferente y no
relacionándose mucho, al ignorar la respuesta de dipolos infinitesimales y de
la constante dieléctrica.
Microondas
características principales (ventajas y desventajas)
Es
aquellas cuya longitud de onda es pocos centímetros (entre 1 milímetro y un
metro). Son menores que las ondas de radio pero mayores que las ultravioletas.
Su frecuencia es de entre 300 MHz y 300 GHz lo que es ultra alta.
Integran
el espectro de alta frecuencia de las ondas electromagnéticas, que se originan
en dispositivos sólidos y tubos de vacío.
Se
usan en radares, en telefonía y en televisión, en Astronomía, y para
comunicación satelital, donde se transportan en línea recta las microondas del
aparato transmisor al receptor. En conexiones locales e internacionales, son
muy preciadas, por su ancho de banda y su bajo costo relativo. La señal puede
verse obstaculizada si se pierde su línea recta, por ejemplo si se interpone
una gran lluvia. En Informática las redes de microondas son inalámbricas,
utilizando antenas para la transmisión. (DeConceptos.com, 2017)
El
rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia,
concretamente en las de UHF (ultra-high frequency - frecuencia ultra alta)
0,3-3 GHz, SHF (super-high frequency - frecuencia súper alta) 3-30 GHz y EHF
(extremely-high frequency - frecuencia extremadamente alta) 30-300 GHz. Otras
bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud
de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud
de onda —en el orden de milímetros— se denominan ondas milimétricas.
Nota:
según la ANE “Agencia Nacional del Espectro el rango de frecuencias está
distribuido de la siguiente forma
Para
lo cual en el rango de microondas solo vamos a manejar el rango UHF, SHF y EHF
es decir desde los 300 MHz hasta los 300 GHz, a continuación se muestra la
distribución gráfica de las bandas establecidas por la Agencia en Colombia.
Ventajas
de las Microondas
Ø Alta
velocidad de comunicación con Internet, lo que permite bajar software, música y
videos en mucho menor tiempo.
Ø Permite
acceder a videoconferencias en tiempo real.
Ø Alta
calidad de señal.
Ø Conexión
permanente.
Ø Permite
la comunicación entre equipos de cómputo que se encuentren en diferentes
edificios.
Desventajas
de las Microondas
Ø Para
uso doméstico, el costo económico del servicio resulta muy elevado.
Ø Línea
de vista se afecta con obstáculos
Ø Por
ahora, la cobertura al igual que en el caso del acceso vía cable módem, sólo está
habilitada para unas cuantas ciudades de la República Mexicana
Ø Las
empresas que ofrecen este servicio se dedican principalmente al mercado
empresarial (Afanador, 2009)
Espectro
electromagnético
Es
el rango de todas las radiaciones electromagnéticas posibles. El espectro de un
objeto es la distribución característica de la radiación electromagnética de
ese objeto.
El
espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias usadas para
la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos gamma (extremo de
la onda corta), que cubren longitudes de onda de entre miles de kilómetros y la
fracción del tamaño de un átomo. Se piensa que el límite de la longitud de onda
corta está en las cercanías de la longitud Planck, mientras que el límite de la
longitud de onda larga es el tamaño del universo mismo, aunque en principio el
espectro sea infinito y continuo. (ESPECTROMETRIA
.COM)
El
espectro electromagnético es un recurso natural limitado, al cual, por la
importancia que registra para el desarrollo de las telecomunicaciones, se le
asigna a nivel mundial un elevadísimo valor estratégico, político y económico,
y a cuya gestión y control ningún país del mundo ha renunciado. Por estas
razones, la Constitución colombiana lo declaró como un bien público inajenable
e imprescriptible, sujeto a la gestión y control del Estado, según el artículo
75 de nuestra Carta de 1991. Y en la misma, en el artículo 101, se preceptúa
que forman parte de Colombia... el espacio aéreo, el segmento de la órbita
geoestacionaria, el espectro electromagnético y el espacio donde actúa, de conformidad
con el derecho internacional o con las leyes colombianas a falta de normas
internacionales.
Fue
en cumplimiento de estos mandatos constitucionales como el proyecto de decreto
a que usted hace referencia, al reglamentar la porción del espectro atribuido
internacionalmente a los servicios satelitales, señaló al Ministerio las
competencias para administrar, asignar, gestionar y controlar el segmento
satelital y las rampas ascendentes y descendentes. (El Tiempo.com, 1994)
Frecuencias
microondas en Colombia
Métodos
de asignación de espectro de la UIT
Prioridad
por orden de solicitud
El
mecanismo de asignación de espectro más frecuentemente utilizado por las
administraciones es el de prioridad por orden de solicitud (first in –first
served).
El
espectro se asignar por orden de llegada de las solicitudes en base a las
frecuencias disponibles, el cumplimiento de los trámites oportunos de gestión
del espectro y la satisfacción por parte del solicitante de los criterios de la
solicitud.
Este
mecanismo resulta adecuado cuando no hay escasez de espectro y este tiene que
asignarse a un número potencialmente grande de usuarios a lo largo de un
periodo dilatado de tiempo.
Este
mecanismo se financia principalmente con cargo al erario público o con tasas
por utilización del espectro, y es el que tiene más probabilidades de seguir
siendo eficaz en un futuro previsible, aunque también puede vincularse (con o
sin recuperación de costes) a otros métodos de regulación de la demanda (por
ejemplo, la fijación de precios administrativos).
Concurso
Este
mecanismo se utiliza para determinar que solicitante tendrá acceso a una
cantidad de espectro limitada sobre todo para sistemas públicos del servicio
móvil.
Se
basa en la presentación de propuestas de explotación del servicio por parte de
los solicitantes en competencia; estas pasarían a ser evaluadas por la
administración.
En
las propuestas se incluiría normalmente información sobre la población
cubierta, la calidad de servicio, el tiempo de puesta en marcha y el plan de
negocios del operador.
Las
propuestas se suelen elaborar en respuesta a criterios establecidos y
publicados por la administración. No hay obligación por parte de la
administración de asignar espectro a ninguno de los solicitantes si estos no
cumplen los criterios.
El
examen de las propuestas puede necesitar una gran inversión de tiempo y
recursos, y el proceso decisorio puede no ser transparente.
El
examen podría ser parcial y por ello, salvo que los motivos de des estimación de
las solicitudes sean claros y se ajusten a los criterios hechos públicos por
las administraciones, los solicitantes desestimados podrían presentar recursos
judiciales.
Cualquier
problema jurídico puede tener una repercusión importante en los plazos de las
administraciones para la puesta en marcha del servicio, pudiendo llegar a ser
necesario que la administración repita todo el proceso de licitación.
Licitación
comparativa
Este
mecanismo se basa en el procedimiento de licitación, pero en vez de ser la
administración la que efectúa la asignación del espectro gratuitamente o a
cambio de una tasa fija, se invita a los solicitantes a presentar ofertas
económicas además de cumplir los requisitos de los criterios publicados por la
administración.
Así
pues, los licitadores determinan el valor económico del espectro para ellos
mismos.
La
introducción de la valoración económica de los solicitantes ofrece una
indicación limitada del valor del espectro, pero es posible que no sea una
valoración real del mercado ya que hay elementos en las ofertas de los
solicitantes que se incluyen para satisfacer los criterios publicados por las
administraciones, que pueden tener una repercusión importante en la oferta
económica.
Para
evitar que los solicitantes formen un cartel con el ánimo de reducir el valor
económico de sus ofertas, no es extraño que el Estado, que ya ha adoptado una
decisión administrativa sobre el valor del espectro, defina un límite inferior
para el elemento económico de las ofertas.
Como
en el procedimiento de licitación simple, la ventaja de la licitación
comparativa es que puede tener en cuenta las referencias del futuro titular de
la licencia y también, en parte, el valor del espectro.
Sorteo
Este
mecanismo puede aplicarse a un gran número de solicitantes y se basa en la
selección de ganadores al azar entre los solicitantes en competencia.
En
su forma más simple el sorteo es sencillo, rápido y transparente, aunque puede
asignar espectro a alguien que no lo valore adecuadamente.
Como
no es necesaria decisión parcial alguna para asignar el espectro ni hay que
examinar las solicitudes, existen pocas posibilidades de que se impugne la
decisión. No obstante, salvo que haya alguna tasa de inscripción, los
adjudicatarios reciben el espectro gratuitamente.
Por
consiguiente, la administración puede decidir imponer una tasa por participar
en el sorteo y posiblemente otros criterios de admisión que garanticen que el
adjudicatario es capaz de prestar el servicio. Estas limitaciones adicionales
pueden restringir el número de solicitantes y recuperar también parte del valor
del espectro.
La
subasta como parte de los mecanismos de licitación
La
subasta representa una forma de mecanismo de asignación en la que los
solicitantes determinan el valor a cobrar. De este modo el precio del espectro
viene totalmente determinado por las fuerzas del mercado y las frecuencias se
adjudican al licitador que gana la subasta.
La
subasta puede basarse exclusivamente en la oferta económica, aunque la
administración puede establecer criterios que definan las condiciones de
participación de los solicitantes en la subasta, y establecer asimismo un
precio mínimo. Estos criterios pueden ser semejantes a las condiciones de
entrada de la licitación comparativa (o de los sorteos), con la salvedad de que
en las subastas y en los sorteos no determinan el adjudicatario
La
subasta puede fomentar la utilización eficaz del espectro al incentivar la
rapidez del uso y la maximización del aprovechamiento del espectro por parte de
los usuarios.
Se
han expresado inquietudes sobre la carga que supone el sistema de subastas para
los operadores al comienzo del servicio, sin embargo, los licitadores deben ser
conscientes de sus necesidades de tesorería y sus buenas prácticas comerciales
deben garantizar que aquellas se tienen en cuenta al determinar el importe de
su puja.
La
subasta puede resultar más rápida y eficaz en el proceso de asignación del
espectro que los procedimientos tradicionales de licitación simple y de
licitación comparativa.
En
las subastas se puede manejar mejor un gran número de solicitantes, lo que resulta
especialmente útil cuando el espectro disponible para asignación está limitado.
En particular, dado que el sistema de subastas reduce la oportunidad de
parcialidad y corrupción por parte de la administración en el proceso de
asignación del espectro, se considera transparente y reduce la posibilidad de
impugnación.
No
obstante, cuantos más criterios y condiciones se apliquen a la subasta mayor
será la posibilidad de reducir el valor del espectro y, probablemente, el grado
de competencia.
Dividendo
digital en Colombia
El
Ministerio de las TIC, la Agencia Nacional del Espectro, ANE, y la Comisión de
Regulación de Comunicaciones, CRC, publicaron para comentarios de la industria
el documento de subasta de nuevos bloques de espectro, dentro de los que se
cuenta el de la banda de 700 MHz conocido como 'dividendo digital'.
"La
banda de 700 MHz es reconocida mundialmente por sus excelentes características
de propagación, pues necesita menos antenas y puede penetrar paredes y
edificios sin que se pierda la calidad de la señal y la cobertura". Todos
la desean, es "la joya de la corona", dice el director de la ANE.
Dicha
banda es de las más apetecidas a nivel mundial dado el excelente desempeño y
estabilidad que ofrece para la implementación de redes de telecomunicaciones.
En
el espectro radioeléctrico se implementan servicios de comunicación y datos
móviles como el 4G LTE, entre otros.
Adicional
a este bloque se subastarán espacios en las bandas de 900, 1900 y 2500 MHz.
El
documento explica las condiciones de mercado y del proceso mismo de subasta
para las empresas interesadas. También se especifican las condiciones de
competencia y cubrimiento que deben cumplir las empresas que deseen optar por
los bloques de espectro. (El tiempo.com, 2015)
Espectro
disponible a subastar
El
ministro TIC -Diego Molano Vega- y del director de la Agencia Nacional del
Espectro –Oscar León-, presentaron hoy oficialmente el proceso de la subasta de
espectro para servicio de 4G móvil en Colombia. Hoy se convierte en un día
histórico para el sector TIC en Colombia, el ministerio TIC dio el pistoletazo
de salida para el proceso de asignar hasta 225 MHz de espectro que puede ser
usado en tecnología 4G, para lograr un máximo rendimiento de ese recurso
natural no abundante denominado espectro. El ministerio y la ANE dieron un paso
transcendental al abrir en un único proceso 225 MHz de espectro. Para ver el
tamaño de esta cifra basta con compararla con el espectro actual asignado.
Comcel, Movistar y Tigo son 55 MHz x 3 = 165 MHz. Más 50 MHz de Une, da un
total de 215 MHz asignados. Con lo que se concluye que el nuevo espectro que se
subastará será mayor total del espectro asignada en la actualidad.
El
espectro radioeléctrico que se subastará está en las bandas: AWS 90 MHz en
1.700 – 1755 MHz más 2110 - 2155 MHz , 5 MHz en 1.900 MHz, 130 MHz en 2,6 GHz.
Todo este espectro es el actualmente disponible en Colombia. Para un futuro
quedaría el dividendo digital, es decir lo que quede libre una vez se acaben
las transmisiones de televisión analógica en la banda de 700 MHz que si
Colombia adopta el plan asiático serían 90 MHz y un potencial uso de la banda
de 450 MHz –conocida como la banda de los pobres por ser de gran alcance por su
baja frecuencia- pero para esto se requiere que la tecnología mejore mucho lo
que por ahora ofrece.
Las
bandas más apetecidas
La
banda más apetecida en Colombia es la de los 700 MHz, debido a que Permitirá
mayor despliegue de la red 4G en el país.
La
banda de 700 mega Hertz es la porción del espectro radioeléctrico más apetecida
por los principales operadores del país, ya que ofrece mayor despliegue de la
red 4G, es más económica y no necesita de mayor infraestructura para su funcionamiento.
También entre los principales beneficios de esa banda es su capacidad de cubrir
más distancias en el territorio nacional. (EL TIEMPO.com, 2017)
Principales escenarios de
aplicación de comunicaciones por microondas
Telefonía fija y móvil, televisión Abierta,
radiolocalización, radiodifusión por satélite, radionavegación, exploración de
la tierra por satélite, radioastronomía.
2. De acuerdo a los escenarios de aplicación abordados en el punto anterior, consulte una necesidad de comunicación de su región que pueda ser atendida a través de comunicaciones por microondas y realice el análisis inicial del requerimiento: Contexto, necesidad, restricciones, propuesta inicial de solución.
Contexto
En la vereda el refugio de campo Rubiales hay un reguardo indígena llamado Alto UNUMA; Los resguardos Unuma están conformados por 78 comunidades integradas por unos 10.700 aborígenes. Los resguardos son: Guayoco, Aguaribá, Vencedor Pirirí, Domo Plana, Ivivi, El Tigre, Alto Unuma, Unama Bajo, Corozal tapa hoja, Gualianey. La lengua nativa que manejan es el Sikuani.
Para llegar a este resguardo hay que viajar a Villavicencio y luego tomar la vía al municipio de puerto Gaitán, esta es una región con bastantes cultivos de arroz y fincas ganaderas. Posteriormente ingresar por la trocha del alto de neblinas, la cual son 160 km para llegar a campo rubiales.
La vía a Campo Rubiales es de difícil acceso, sobre todo cuando es invierno y llevar insumos, medicina y materias primas es bastante complicado. La ventaja es que hay en esta zona es que está la compañía del estado “Ecopetrol” haciendo explotación de petróleo. Esta empresa adelantó grandes trabajos en la infraestructura del sistema de comunicaciones.
Necesidad
La comunidad necesita más apoyo educativo y en salud, pues en el último año se han presentado paros y bloqueos, solicitando que Ecopetrol les brinde más y mejores condiciones laborales y de seguridad social.
Esto es posible con instituciones educativas y virtuales en la zona. Para lo cual es importante el manejo de red de internet para estas comunidades.
Restricciones
Costo de ampliación de banda única de internet para la comunidad
Dificultad de acceso a docentes y médicos al área rural de rubiales debido a que es una zona petrolera y solo es posible, el ingreso con permiso especial
Solución
Ecopetrol y las demás contratistas tienen en la locación de arrayanes (oficinas administrativas de campo rubiales) antenas de microondas, donde disponen de antenas de comunicación celular y antenas con enlaces microondas para comunicación de internet de canales dedicados para contratistas.
Lo que se puede es solicitar apoyo a Ecopetrol para que disponga de una antena repetidora para mejorar las señales existentes e implementar la instalación de un canal dedicado de 2 Megas para la comunidad, donde ellos puedan tener capacitación, en sistemas y puedan acceder a cursos virtuales que ofrece el SENA y demás instituciones para mejorar su nivel educativo, permitiendo de esta manera más y mejores puestos de trabajo en campo Rubiales y Quifa.
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