1. Propiedades de las Ondas de Radio

a. Absorción: Cuando una onda electromagnética atraviesa el aire, experimenta una pérdida de energía debido a la transferencia a los elementos presentes en la atmósfera, lo que se conoce como absorción.

b. Reflexión: Las ondas de radio siguen los principios de la óptica. La reflexión se utiliza en el diseño de antenas para dirigir y concentrar la radiación en un receptor.

c. Refracción: Es el cambio en la trayectoria de una onda electromagnética al pasar oblicuamente de un medio a otro con diferente densidad, modificando su velocidad de propagación.

d. Difracción: La onda se dispersa en todas direcciones al encontrar un obstáculo, rellenando la zona de sombra o penetrando por un agujero. La difracción es mayor cuando el obstáculo tiene bordes afilados o dimensiones pequeñas comparadas con la longitud de onda, o cuando el tamaño del agujero es similar a la longitud de onda.

e. Interferencia: Se produce cuando una onda original se ve afectada por otra onda de la misma frecuencia, resultando en amplificación o anulación, dependiendo de la relación de fase entre las dos ondas.

2. Conceptos Fundamentales en Radioenlaces

a. Línea de Vista: La onda se propaga en línea recta desde la antena transmisora hasta la receptora.

b. Zona de Fresnel: Son elipsoides concéntricos que rodean el rayo directo de un enlace radioeléctrico, definidos por las posiciones de las antenas transmisoras y receptoras.

c. Pérdida en el Espacio Libre: La onda pierde potencia al dispersarse en el espacio. La pérdida aumenta con la distancia y la frecuencia, pero disminuye con la ganancia de las antenas.

d. Multitrayectoria: En ambientes internos o externos, los objetos metálicos producen el efecto multitrayectoria, donde la onda llega al receptor por diferentes caminos y tiempos, causando desvanecimiento en la señal recibida.

3. Presupuesto de Potencia en un Radioenlace

El presupuesto de potencia se calcula sumando la potencia del transmisor, restando las atenuaciones, sumando la ganancia de la antena transmisora, restando la atenuación en el espacio libre, sumando la ganancia de la antena receptora y restando las pérdidas del lado receptor. El resultado debe ser mayor que la sensibilidad del receptor más un margen para asegurar la operación sin cortes.

4. Métodos para Mitigar los Desvanecimientos por Multitrayectoria

A. Sobre-Construcción del Sistema: Aumentar la potencia del transmisor, la ganancia de la antena o la sensibilidad del receptor para obtener un margen de desvanecimiento de al menos 20 dB.

B. Técnicas de Diversidad:

• Diversidad de Frecuencia: Utiliza dos frecuencias diferentes. La diferencia en longitudes de onda entre las trayectorias es diferente para cada frecuencia. Requiere dos transmisores y dos receptores separados en frecuencia por al menos un 5%.
• Diversidad de Espacio: Utiliza dos antenas montadas una sobre otra en la misma torre. La diferencia entre las longitudes de las trayectorias es diferente para cada antena. Requiere que las antenas estén separadas 200 longitudes de onda o más.

5. Fundamentos de Fibras Ópticas

1. Explicar apertura numérica, coeficiente de atenuación y dispersión cromática.

A. Apertura Numérica: Describe la capacidad de la fibra para colectar luz y calcular la eficiencia de acople fuente/fibra.

B. Coeficiente de Atenuación: Expresa la atenuación de una fibra óptica por unidad de longitud (dB/km). La atenuación varía según la longitud de onda de la luz, siendo la dispersión la principal causa.

C. Dispersión Cromática: Se manifiesta por las diferentes velocidades de transmisión del rayo de luz en la fibra debido a diferentes longitudes de onda, lo que provoca que lleguen al final de la fibra en instantes diferentes.

2. Fibra monomodo y multimodo, explicar cada tipo.

A. Multimodo: Guían y transmiten varios rayos de luz por sucesivas reflexiones (modos de propagación).

B. Monomodo: Guían y transmiten un solo rayo de luz (un modo de propagación).

3. Para qué sirve el OTDR explique su funcionamiento.

OTDR (Optical Time Domain Reflectometer): Instrumento óptico-electrónico usado para diagnosticar una red de fibra óptica. Estima la longitud de la fibra, su atenuación, y las pérdidas por empalmes y conectores.

6. Tecnologías de Acceso Inalámbrico: GSM, 3G y LTE

1. ¿Cómo se resuelve el número máximo posible de canales de comunicación?

Reúso de frecuencias. Celdas adyacentes tienen conjuntos de frecuencias disjuntos.

2. Explique las técnicas de acceso en 1G y 2G.

1G asigna una frecuencia diferente a cada usuario. 2G asigna un tiempo determinado a cada usuario.

3. Arquitectura básica en una red GSM y compárela con una 3G.

La arquitectura GSM (Global System for Mobile Communications), utilizada en 2G, utiliza un módulo de identificación del subscriptor (tarjeta SIM) utilizada por la técnica CDMA (Code Division Multiple Access) para identificar a cada usuario y realizar la comunicación entre la antena del celular y la antena de la compañía telefónica. En comparación, 3G permite la comunicación global y simultánea, ya que establece las conexiones entre las estaciones móviles y el resto de la red, permitiendo no solo llamadas, sino que ahora la conexión a internet. En líneas generales, mantiene la estructura de una red núcleo GSM con capacidades GPRS (General Packet Radio Service), por lo tanto, es una red habilitada para servicios de voz y datos.

4. ¿Qué es GPRS / EDGE? Explique sus ventajas.

Básicamente es una actualización para las redes GSM/GPRS e IS-136/GPRS que opera sobre el mismo espectro. Está basado en la misma técnica de acceso (TDMA) y realiza procesos adicionales para optimizar la utilización del espectro y permitir tasas de transferencia de datos más altas: 384 Kbps

5. ¿Qué es WCDMA? Explicar.

Es la tecnología de acceso móvil en la que se basan varios estándares de telefonía móvil de tercera generación (3G), entre ellos el estándar UMTS. Frente a las tecnologías de acceso anteriores, fundamentalmente TDMA (Acceso por división de tiempo) y FDMA (acceso por división en frecuencia), WCDMA proporciona una mayor eficiencia espectral, lo que permite proporcionar tipos de servicios en el acceso radio (voz y datos con diferentes tasas binarias).

7. LTE y LTE-Advanced: Evolución de las Redes Móviles

1. Explicar las ventajas de LTE.

A. Alto Rendimiento: Se pueden lograr altas tasas de datos tanto en el enlace descendente como en el enlace ascendente.

B. Baja Latencia: El tiempo requerido para conectarse a la red está en el rango de unos pocos cientos de milisegundos y los estados de ahorro de energía ahora se pueden ingresar y salir muy rápidamente.

C. FDD y TDD en la misma plataforma: Dúplex de división de frecuencia (FDD) y Dúplex de división de tiempo (TDD), ambos esquemas se pueden usar en la misma plataforma.

D. Experiencia superior para el usuario final: La señalización optimizada para el establecimiento de la conexión y otros procedimientos de gestión de la interfaz aérea y la movilidad han mejorado aún más la experiencia del usuario. Reducción de la latencia (hasta 10 ms) para una mejor experiencia de usuario.

E. Conexión ininterrumpida: LTE también admitirá la conexión ininterrumpida a redes existentes como GSM, CDMA y WCDMA.

F. Plug and play: El usuario no tiene que instalar manualmente los controladores para el dispositivo. En su lugar, el sistema reconoce automáticamente el dispositivo, carga nuevos controladores para el hardware si es necesario y comienza a trabajar con el dispositivo recién conectado.

G. Arquitectura simple: Debido a la arquitectura simple, bajo gasto operativo (OPEX).

3. Arquitectura de RED LTE. Explicarla.

La arquitectura de red de alto nivel de LTE consta de los siguientes tres componentes principales: A.El Equipo de Usuario (UE) // B.La red de acceso de radio terrestre UMTS evolucionada (E-UTRAN) // C.El núcleo del paquete evolucionado (EPC) // El núcleo de paquetes evolucionado se comunica con las redes de paquetes de datos en el mundo exterior, como Internet, redes corporativas privadas o el subsistema multimedia IP. Las interfaces entre las diferentes partes del sistema se indican como Uu, S1 y SGi

4. Explique los conceptos aplicados para LTE advanced.

A. OFDMA: El acceso múltiple por división de frecuencias ortogonales es la versión multiusuario de la conocida OFDM, multiplexación por división de frecuencias ortogonales.

B. MIMO: El concepto básico de MIMO utiliza la propagación de señales de múltiples rutas que está presente en todas las comunicaciones terrestres. En lugar de proporcionar interferencia, estas rutas se pueden utilizar para obtener ventajas. El transmisor y el receptor tienen más de una antena y, al utilizar la potencia de procesamiento disponible en cualquiera de los extremos del enlace, pueden utilizar las diferentes rutas que existen entre las dos entidades para proporcionar mejoras en la velocidad de datos de señal a ruido.

C. Carrier aggregation: La agregación de portadoras se utiliza en LTE-Advanced para aumentar el ancho de banda y, por lo tanto, aumentar la tasa de bits. Dado que es importante mantener la compatibilidad hacia atrás con los UE R8 y R9, la agregación se basa en las portadoras R8 / R9. La agregación de portadoras se puede usar tanto para FDD como para TDD; consulte la figura 1 para ver un ejemplo donde se usa FDD.

D. CoMP (coordinated multipoint). La transmisión y recepción multipunto coordinada (CoMP) en realidad se refiere a una amplia gama de técnicas que permiten la coordinación o transmisión y recepción dinámicas con múltiples eNBs separados geográficamente. Su objetivo es mejorar el rendimiento general del sistema, utilizar los recursos de manera más eficaz y mejorar la calidad del servicio del usuario final. En esencia, 4G LTE CoMP, Coordinated Multipoint se divide en dos categorías principales:

• Procesamiento conjunto: el procesamiento conjunto ocurre cuando hay coordinación entre varias entidades (estaciones base) que se transmiten o reciben simultáneamente a los UE o desde estos
• Programación coordinada o conformación de haz: a menudo se denomina CS / CB (programación coordinada / conformación coordinada de haz) es una forma de coordinación donde un UE está transmitiendo con un solo punto de transmisión o recepción – estación base. Sin embargo, la comunicación se realiza con un intercambio de control entre varias entidades coordinadas.

2. ¿Cuáles son los parámetros básicos de LTE?