Departamento de Teoría de Señal y Comunicaciones. Universidad Rey Juan Carlos. Ampliación de de Sistemas de de Tel Telecomunicació ecomunicación. n. Boletín de Eercicios. Eercicios. Te Tema !
Boletín de ejercicios Tema Tema 1: Infraestructuras de telecomunicaciones cableadas Curso 2013-2014
EJERCICIO 1.
La potencia óptica media entregada por una fuente a un enlace de fibra óptica
es de 1.5mW, siendo la atenuación de la fibra 0.5 dB/km. Determínese la longitud m!ima del enlace sin repetidores "ue se podría establecer utili#ando la fibra si el mínimo $alor de la potencia óptica media "ue %a& "ue entregar al fotodetector es de
' μ W
. (ota) despreciar las
p*rdidas de los conectores & empalmes, así como cual"uier otro otro efecto limitador. Sol: d=57.5 km.
EJERCICIO EJERCICIO 2.
+n enlace de fibra óptica de 15 km de longitud utili#a una fibra cu&a
atenuación es de 1.5 dB/m. Las secciones de fibra "ue se conectan entre sí tienen una longitud de 1 km, siendo las p*rdidas por conector de 0.- dB se usan conectores en todas las uniones. Determinar el $alor mínimo de la potencia óptica media de entrada "ue se debe entregar al enlace de manera "ue la potencia óptica media a su salida sea de
0. μ W
.
Sol: Pin = 0.703mW. 0.703mW.
+n enlace de fibra óptica de -0 km de longitud utili#a una fibra cu&a
EJERCICIO EJERCICIO 3.
atenuación es de 0.5 dB/m. Las secciones de fibra "ue se conectan entre sí tienen una longitud de 1 km, siendo las p*rdidas por unión empalmes de 0. dB. 2n los e!tremos se emplean conectores con 0.- dB de p*rdidas. Determinar el $alor mínimo de la potencia potencia óptica media de entrada "ue se debería entregar entregar al enlace para "ue la potencia potencia óptica media a su salida fuera de 0.13W . Sol: Pin = 79,43 W.
EJERCICIO 4.
+na fibra óptica monomodo tiene una dispersión cromtica de ' ps/km4nm &
una dispersión por modo de polari#ación de 0,1 ps/km . 6i la longitud de transmisión es de 500 km & se usa como fuente de lu# un lser con un anc%o espectral de emisión de 0,01 nm, calcule
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a cuanto se limita la $elocidad por causa de la dispersión considere "ue el tiempo m!imo de dispersión no puede e!ceder el 107 del tiempo de símbolo. Sol: Rmax = 9,8 Gbps.
EJERCICIO 5.
+n enlace opera a '.5 8bps & tiene 00 km. La fibra seleccionada es conforme
al estndar 9:+;: 8.5<. 2l enlace opera en tercera $entana & tiene unas p*rdidas de 0.'5 dB/km. La fibra $iene en rollos de 5 km. =ara la B2> deseada, el diodo =9( propuesto tiene un umbral de recepción de ;' dBm. ?alcule el balance de enlace, @el enlace es $iableA 6i no lo fuera, proponga alternati$as. Sol: EJERCICIO 6.
6e desea disear un enlace digital por cable de pares a la frecuencia de
<.''
?onducti$idad del cobre) 5-H15410 I;1/m Sol: ! modo !xa"#o: 7.70$% d&'km( ! modo ap)oximado *ap)oxima"i+n d! al#a )!"-!n"ia: 7.7034 d&'km
EJERCICIO 7.
+n enlace de datos se emplea con un anc%o de banda de casi 1. C#.
La atenuación m!ima tolerada por el sistema es de -0dB ?alcule la longitud m!ima "ue puede tener el cableJ para ello emplee las apro!imaciones de alta frecuencia en el clculo de la atenuación. =armetros del cable) ?alibre) 0.Kmm L F 0.5 m/km ? F '5 nG/km ?onducti$idad del cobre) 5-.15410 I;1/m +n enlace de datos empleando la tecnología MD6L' Nltima etapa en la e$olución del OD6L emplea como medio de transmisión un cable de par de cobre desde una central local del operador de telecomunicaciones %asta el domicilio del EJERCICIO 8.
'
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abonado, cubriendo una distancia de < km. 2n la línea se multiple!an en frecuencia el canal de $o# en banda base & los enlaces de datos ascendente & descendente +pstream & DoPnstream, ocupando un total de .5 C#. 2l cable es un par de cobre con los siguientes parmetros) ?alibre) 0.Kmm L F 0.5 m/km ? F '5 nG/km /= 5-.15 0 10
−1
Ω
/m
?alcule la atenuación m!ima en dB "ue afecta a la seal de datos es decir, la "ue se da a la m!ima frecuencia utili#ada. Sol: 1## = 42,%25 d&
+n enlace OD6L emplea un cable de pares sobre el "ue la $o# emplea la banda entre 0 & < k# & los datos entre '5,-5;110
−
?onducti$idad del cobre)
Sol: a 24,45 km
EJERCICIO 10.
b 2,48 d&'km
/= 5-.15 0 10
−1
Ω
/m
" 0,5 d&'km
+n radioenlace est formado por dos antenas de dBi de ganancia directi$a
separadas 10m. La potencia de transmisión es de 1kW & la frecuencia de trabaEo es de 100C#. ?alcular la potencia de la seal a la salida de la antena receptora. ?onsidere "ue se trabaEa en una situación asimilable al espacio libre & desprecie otras p*rdidas "ue no se mencionen en el enunciado. *Sol.: 2%.4 d&m EJERCICIO 11.
6uponga un enlace radio =t= de 1<m en #ona rural, con LQ6, a
5.-8#, con una potencia transmitida de 0dBm, una ganancia de 1dBi en ambas antenas & unas p*rdidas por cableado & conectores de 1,'dB en cada lado. 6i la
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sensibilidad del receptor es de ;dBm, indi"ue si el enlace es $iable & cul es el margen de des$anecimiento. *Sol.: !s iabl! si nos "ono)mamos "on =7d& 6uponga "ue "uiere un enlace entre dos puntos fiEos para un
EJERCICIO 12.
radioenlace a <. 8# con un anc%o de banda de 5 C#, en condiciones de propagación asimilables al espacio libre, con una potencia transmitida de 0.5 W, unas p*rdidas en el terminal transmisor de 1.5 dB, unas p*rdidas en el receptor de 1.' dB, ganancia de ambas antenas de '- dBi. La figura de ruido del sistema es de -,5 dB. 6i se "uiere un margen para des$anecimientos sobre el umbral de recepción de '5 dB & dic%o umbral est 1 dB por encima del ni$el de ruido, calcule la distancia de cobertura. *Sol.: d=57 km
EJERCICIO 13.
+n radioenlace emplea unos sistemas cu&a reparación o reempla#o in;
situ, en caso de a$ería, tiene una duración media de <-%. 6e necesita garanti#ar por contrato una indisponibilidad del 0.0'7. 9ndi"ue el nNmero de %oras "ue necesita "ue transcurran en media entre fallos consecuti$os. EJERCICIO 14.
6uponga "ue tiene dos enlaces punto a punto en cascada con el C:BG
en cada tramo igual al calculado en el problema anterior. ?alcule a cunto necesita reducir el C::> para mantener la misma indisponibilidad e!tremo a e!tremo.
EJERCICIO 15.
2n el grafo de la figura se representa una red de comunicaciones en
"ue los círculos son sistemas de transmisión/recepción & las líneas son enlaces. Los círculos "ue estn pegados entre sí son sistemas interconectados entre sí por un cable corto "ue se considera "ue no falla nunca.
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:enemos medida la indisponibilidad de los sistemas & de los enlaces, & se tiene) ; La indisponibilidad de los sistemas 61 & 6' es 9s1 F 9s' F 0,57J la de los sistemas 6 & 6< es 9s F 9s< F 0,'7, la de 65 & 6 es 9s5 F 9s F 0,K7, & la de 6 & 6- es 9s F 9s- F 0,17. ; Las indisponibilidades de los enlaces por condiciones e!ternas, independientes del estado de los sistemas de transmisión/recepción, son 9L1 F 9L< F 0,7, 9L' F 0,7 & 9L F 1,57 ?alcule la indisponibilidad percibida por sendos usuarios conectados a 6 & a 6respecti$amente para acceder a un ser$idor conectado a 61. EJERCICIO 16.
+n enlace de fibra óptica usa un diodo lser como transmisor, con una
potencia efecti$a de 0dBm, & un fotodetector O=D con una sensibilidad de ;'dBm. La fibra tiene "ue cubrir una distancia de -0 km &a teniendo en cuenta mrgenes de seguridad. Los conectores de transmisor & receptor introducen una atenuación de 0.-dB en cada e!tremo, cada empalme atenNa 0.15dB & la fibra atenNa 0.'5 dB/m. 6i las secciones de fibra "ue se conectan entre sí tienen una longitud de 5 km, indi"ue si el enlace funcionaría correctamente o si re"ueriría amplificadores. (Q:O) tenga en cuenta mrgenes "ue a usted le pare#can ra#onables en el balance de enlace.
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