sistema inalÁmbrico para transmisiÓn de datos bajo
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DR. RAFAEL BELLOSO CHACIN
FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE ELECTRONICA
SISTEMA INALÁMBRICO PARA TRANSMISIÓN DE DATOS BAJO PROTOCOLO MPT-1327 A TRAVÉS DE LA RED TRUNKING.
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO PARA OPTAR AL TITULO DE
INGENIERO EN ELECTRONICA
PRESENTADO POR: Br. RIOS N. HUGO A.
Br. URDANETA G. EDUMAL
ASESORADO POR: MARTINEZ EDGAR ROMERO PEDRO
SUAREZ JUAN CARLOS
Maracaibo, 23 de enero del 2002
ii
iii
iv
INDICE GENERAL
Pag
VEREDICTO ......................................................................................... i
DEDICATORIA...................................................................................... ii
AGRADECIMIENTO............................................................................. iii
RESUMEN............................................................................................ iv
SUMARY ............................................................................................ v
ÍNDICE GENERAL............................................................................... vi
INDICE DE FIGURAS.......................................................................... vii
INDICE DE TABLAS........................................................................... viii
INDICE DE ANEXOS.......................................................................... ix INTRODUCCIÓN................................................................................ x
CAPITULO I: EL PROBLEMA
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA........................................ 6
2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA............................................ 8
3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN....................................... 9
3.1. Objetivo General............................................................. 9
3.2. Objetivos Específicos.................................................... 9
4. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN............................... 9
5. DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN................................ 10
CAPITULO II: MARCO TEORICO
v
1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ................................ 12
2. FUNDAMENTARON TEÓRICA .................................................... 17
2.1. SISTEMA ................................................................................ 17
2.1.1. SEÑAL.............................................................................. 17
2.1.2. RESPUESTA ................................................................... 18
2.2. SISTEMAS DE COMUNICACIÓN ........................................ 18
2.2.1. ESTRUCTURA BÁSICA DE UN SISTEMA
DE COMUNICACIÓN.................................................................. 19
2.2.2. COMUNICACIÓN ANALÓGICA Y DIGITAL.................... 24
2.3. SISTEMAS DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA................ 25
2.3.1. LAN INALÁMBRICA (WLAN) ........................................ 26
2.3.2. MEDIO INALÁMBRICO................................................... 27
2.3.3. ESQUEMAS DE TRANSMISIÓN..................................... 31
2.3.4. ELEMENTOS DE UN SISTEMA INALÁMBRICO........... 35
2.3.5. DIVERSOS MEDIOS DE COMUNICACIÓN
INALÁMBRICA......................................................................... 37
2.3.6. TECNOLOGÍA INALÁMBRICA........................................ 41
2.4.- TRANSMISIÓN......................................................................... 42
2.4.1. MODOS DE TRANSMISIÓN............................................. 42
2.4.2. TIPOS DE TRANSMISIÓN............................................... 44
2.4.3. VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN..................................... 45
2.5 .- LÍNEAS DE COMUNICACIÓN................................................ 46
2.5.1. LÍNEA CONMUTADA..................................................... 46
2.5.2. LÍNEA PUNTO A PUNTO............................................... 46
vi
2.5.3. LÍNEA MULTIPUNTO..................................................... 47
2.6. MODULACIÓN.......................................................................... 48
2.6.1. TIPOS DEMODULACIÓN.............................................. 48
2.7. MÓDEM.................................................................................... 52
2.7.1. FUNCIONAMIENTO DEL MÓDEM....................... 53
2.7.2. NORMA DEL MÓDULO MÓDEM........................... 54
2.7.3. MÓDEM INALÁMBRICOS............................................ 54
2.7.4. ESTRUCTURA DE LOS MÓDEM.................................. 55
2.7.5. LLAMADA DE MODEM................................................. 55
2.8. ANCHO DE BANDA................................................................. 57
2.9. BANDAS DE FRECUENCIAS.................................................. 58
2.10. MODULACIÓN DIGITAL FSK........................................ 59
2.11. CIRCUITOS DE FASE CERRADA (PLL)....................... 61
2.12. PUERTO SERIE.............................................................. 63
2.13.- DESCRIPCIÓN DEL PUERTO........................................ 63
2.14.- COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE RADIO........................ 64
2.15.- CONEXIÓN RS-232 ENTRE PC Y MÓDEM..................... 65
3. DEFINICION DE TERMINOS BASICOS........................................ 66
4. SISTEMAS DE VARIABLES.......................................................... 71
5. PLATAFORMA DE RADIO COMUNICACIÓN
TRONCALIZADAS........................................................................ 73
5.1.- SISTEMA TRONCALIZADO MPT-1327............................. 74
5.2.- EQUIPOS DE GERENCIAS Y CONTROL DEL
SISTEMA...................................................................................... 75
5.3.- ESTACIÓN ABS-800........................................................... 78
vii
5.4.- EQUIPOS BASES Y REPETIDORES MOVILES................ 79
CAPITULO III: METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN
1. TIPO DE INVESTIGACION.............................................................. 83
2. METODOLOGIA APLICADA ......................................................... 85
FASE I.- DEFINIR EL PROBLEMA...................................................... 87
FASE II.- ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA
TRUNKING MPT-1327........................................................................... 88
FASE III.- ESTUDIAR Y COMPARAR LOS PROTOTIPOS DE EQUIPOS
EXISTENTES EN EL MERCADO Y ASUMIR UNA CONFIGURACIÓN
INICIALDEL EQUIPO........................................................................... 88
FASE IV.- EVALUACIÓN DEL PROTOTIPO...................................... 88
FASE V.- ADAPTACIÓN DEL HARDWARE Y SOFTWARE.............. 89
FASE VI.- PRUEBAS FINALES........................................................... 89
FASE VII.- ESPECIFICAR LA PARTE DEL PROCESADOR
DE DATOS............................................................................................ 89
3. TECNICAS DE RECOLECCION DE DATOS................................... 89
4. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS UTILIZADAS................................. 89
CAPITULO IV: RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN.................... 90
2
1.- RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN......................................... 91
FASE I.- DEFINIR EL PROBLEMA....................................................... 91
viii
FASE II.- ANALIZAR EL COMPORTAMIENTO DEL SISTEMA
TRUNKING MPT-1327........................................................................... 92
FASE III.- ESTUDIAR Y COMPARAR LOS PROTOTIPOS DE EQUIPOS
EXISTENTES EN EL MERCADO Y ASUMIR UNA CONFIGURACIÓN
INICIALDEL EQUIPO........................................................................... 94
FASE IV.- EVALUACIÓN DEL PROTOTIPO...................................... 94
FASE V.- ADAPTACIÓN DEL HARDWARE Y SOFTWARE.............. 98
FASE VI.- PRUEBAS FINALES........................................................... 98
FASE VII.- ESPECIFICAR LA PARTE DEL PROCESADOR
DE DATOS............................................................................................ 100
DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS................................................... 105
CONCLUSIONES ................................................................................. 106
RECOMENDACIONES......................................................................... 109
BIBLIOGRAFÍA..................................................................................... 110
ANEXOS................................................................................................ 113
ix
RESUMEN
RIOS NÚÑEZ, Hugo Alberto y URDANETA GARCÍA, Edumal. Sistema Inalámbrica Para Transmisión De Datos Bajo Protocolo MPT-1327 A Través De La Red Trunking. Trabajo especial de Grado. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Facultad de Ingeniería. Escuela de Electrónica. Maracaibo, 2002. En esta investigación el propósito general fue desarrollar un Sistema Inalámbrico para la transmisión de Datos Bajo Protocolo MPT-1327 de la Red Troncalizada de PROCEDATOS, que permita obtener una transmisión y Recepción de información a una frecuencia de 800-870MHz, a través de datos, en cualquier punto dentro del área de cobertura del sistema, haciéndo la red flexible, dinámica y móvil en zonas no idóneas para cableado, es decir, en lugares donde se hace difícil instalar una LAN cableada, a una velocidad de datos de 1200 baudios la cual puede transmitir a 2400, 4800 o incluso 9600 bps. La investigación es de tipo Descriptiva debido que busca especificar y describir cada uno de los factores que demanda la comunicación inalámbrica; así mismo, es Aplicada puesto que es una investigación que cuando se realiza se lleva a su aplicación. Esta se sustentó en la Teoría de Comunicación de Stremler (1990),Tomasis (1990), Halsall (1998) y Huidobro (1990) y se basó en la Metodología expuesta por Savant R. (1992), Morris Mano (1987) y NOKIA ACTIONET (1997) donde esta consta de seis fases: Definir el Problema, Analizar el Comportamiento del Sistema Trunking MPT-1327, Estudiar y Comparar los Prototipos de Equipos Existentes en el Mercado y Asumir una Configuración Inicial del Equipo, Evaluación del Prototipo, Adaptación del Hardware y el Software, Especificar la parte del procesador de datos y Pruebas Finales. Finalmente cumplido todos los objetivos, el sistema es Factible. Además las pruebas realizadas al equipo, comprobaron el buen funcionamiento del Sistema, con lo cual se señaló que los resultados obtenidos en cada prueba satisfacen todos los requerimientos. Palabras Claves: Sistema, comunicación Inalámbrica, Transmisión.
x
SUMMARY
RIVERS NÚÑEZ, Hugo Alberto and URDANETA GARCÍA, Edumal. Wireless system For Transmission Of Data Lowers Protocol MPT-1327 through The Net Trunking. Tesis. University Dr. Rafael Belloso Chacín. Ability of Engineering. School of Electronic. Maracaibo, 2002
In this investigation the general purpose was to develop a Wireless System for the
transmission of Data I Lower Protocol MPT-1327 of the Net Trunking of PROCEDATOS that allows to obtain a transmission and Reception of information
to a frequency of 800-870MHz, through data, in any point inside the area of covering of the system, making the flexible net, dynamics and motive in non
suitable areas for wired, that is to say, in places where it becomes difficult to install a wired LAN, to a speed of data of 1200 baudios which can transmit at 2400, 4800
or even 9600 bps. The investigation is of due Descriptive type that looks for to specify and to describe each one of the factors that demands the wireless
communication; likewise, it is Applied since it is an investigation that when he/she is carried out it takes to their application. This it was sustained in the Theory of Communication of Stremler (1990),Tomasis (1990), Halsall (1998) and Huidobro
(1990) and it was based on the Methodology exposed by PROCEDATOS and NOKIA ACTIONET (1997) where this it consists of six phases: To define the
Problem, to Analyze the Behavior of the System Trunking MPT-1327, to Study and to Compare the Prototypes of Existent Teams in the Market and to Assume an Initial Configuration of the Team, Evaluation of the Prototype, Adaptation of the Hardware and the Software, to Specify the part of the processor of data and Final
Tests. Finally fulfilled all the objectives, the system is Feasible. Also the tests carried out to the team, checked the good operation of the System, with that which was pointed out that the results obtained in each test satisfy all the requirements.
Key words: System, Wireless Communication, Transmission.
1
INTRODUCCIÓN
El proyecto de investigación, además de ser un requisito académico
indispensable para obtener el titulo de Ingeniero Electronico, es una etapa
fundamental en la formación del futuro de cualquier profesional. Es allí donde se
observa la realidad del sector industrial nacional e internacional y donde se
aprecia el contenido real y práctico de los conocimientos académicos adquiridos,
en las diversas áreas de formación, a lo largo de la carrera. Ya que permite
acercar al estudiante a la realidad de la industria, para conocer la organización, el
funcionamiento y la problemática de cualquier empresa; desarrollar, ampliar y
poner en practica los conocimientos teóricos adquiridos al enfrentar situaciones
reales y dar soluciones a cualquier problema.
El mundo de hoy, con los avances tecnológicos y la facilidad en la aplicación
de nuevas tecnologías con las que se cuentan actualmente, es posible planificar
mejor cualquier trabajo, proyecto o investigación en un momento dado, ahorrando
tiempo y reduciendo costos de operación y desarrollo. Debido a que la mano de
obra convencional es sustituida por procesos automatizados requiriendo del
recurso humano una proporción menor por necesitar solamente personal
supervisorio y eventualmente la parte técnica para efectuar mantenimientos:
preventivos, correctivos o predictivos.
Es por ellos que las empresas que prestan servicios de telecomunicaciones y
sistemas administrativos computarizados despliegan esfuerzos que lo conlleve a
2
suministrar un servicio más óptimo y de mejor calidad para satisfacer todas las
necesidades de sus clientes.
Una de estas corporaciones es PROCEDATOS la cual esta encargada de
proveer y mantener el servicio de telecomunicaciones, sistemas administrativos
computarizados a la empresa matriz ENELVEN y sus filiales. PROCEDATOS, con
el transcurrir del tiempo fue expandiendo sus servicios y adquiriendo nuevos
equipos para sus redes de comunicaciones integrado por cada una de sus
estaciones, el propósito de este trabajo es el desarrollo de un sistema de
transmisión de datos entre PC de forma inalámbrica; es decir sin extensiones de
cableado, el cual se hará bajo el protocolo MPT-1327 de la red troncalizada en la
banda de los 800MHz donde estos datos se realizaran de manera fija o móviles,
para ser monitoreadas posteriormente desde el centro de control y supervisión
Caujarito. Por otra parte, para lograr las comunicaciones a distancias, se requieren
diferentes equipos y herramientas con soluciones determinadas, para asegurar
así la calidad en los sistemas.
De esta forma el hombre esta obligado a adquirir habilidades y destrezas que le
permitan estudiar, delimitar y simplificar información en forma fluida y rápida,
proporcionándole a los problemas nuevas soluciones utilizando herramientas o
alternativas a través de las cuales se desarrollan nuevos métodos. En este caso
se tiene el intercambio de Comunicación, la cual es efectuada por Ondas
Electromagnéticas, es decir, por Radiofrecuencia, utilizando dispositivos Emisores
y Receptores.
3
En consecuencia con la realización de este Sistema se puede conseguir una
comunicación más rápida, segura, económica, y lo más importante, que se pueda
realizar a cualquier hora y en cualquier lugar; captándose las señales sin ninguna
dificultad, utilizándose para ello el equipo T-500C conectado al puerto RS-232
de un PC, donde por medio de este se transmitirá la comunicación entre PC.
El resultado de esta investigación proveerá a la corporación de un sistema de
supervisión en la medida de sus necesidades y recursos. El contenido de este
trabajo de investigación se ha estructurado en cuatro capítulos realizados de la
siguiente manera:
CAPITULO I: El problema, donde se despliega la realidad problemática que
dio origen a la investigación, así como también los objetivos que se plantearon
para alcanzar la solución de la misma.
CAPITULO II: Marco Teórico, contiene la plataforma teórica de la
investigación, que da veracidad a las variables de estudio y consiente en un mejor
tratamiento de los conceptos manejados a lo largo de esta investigación.
CAPITULO III: Marco Metodológico, presenta principalmente el tipo de
investigación, la metodología empleada para lograr los objetivos propuestos así
como también los equipos y/o herramientas utilizadas en la misma.
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CAPITULO IV: Resultados de la Investigación, como su nombre lo indica se
presenta, los resultados obtenidos, de los cuales proceden unas series de
acciones o fases ya definidas en el capitulo III, que permitieron lograr los objetivos
planteados al principio de la misma.
Cabe destacar que la metodología empleada para el desarrollo de esta
investigación fue establecida y sustentada bajo los lineamientos de la empresa
PROCEDATOS.