ITU-R SM 1755 SPANISH-2006 Characteristics of ultra-wideband technology《超宽频带技术特点》.pdf

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1、 Rec. UIT-R SM.1755 1 RECOMENDACIN UIT-R SM.1755 Caractersticas de la tecnologa de ultrabanda ancha (Cuestiones UIT-R 226/1 y UIT-R 227/1) (2006) Cometido La informacin sobre las caractersticas tcnicas y de explotacin de los dispositivos de ultrabanda ancha (UWB) es necesaria para estudiar la reperc

2、usin de estos dispositivos en otros servicios de radiocomunicacin. Esta Recomendacin ofrece la relacin de trminos y definiciones as como las caractersticas generales de la tecnologa UWB. La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT, considerando a) que las transmisiones intencionadas procedentes de

3、dispositivos que utilizan la tecnologa de ultrabanda ancha (UWB) pueden extenderse a lo largo de una gama muy amplia de frecuencias; b) que se estn desarrollando dispositivos que utilizan la tecnologa UWB con transmisiones que abarcan numerosas atribuciones de servicios de radiocomunicacin; c) que p

4、or este motivo, los dispositivos que utilizan la tecnologa UWB pueden repercutir simultneamente en muchos sistemas que funcionan con una serie de servicios de radiocomunicacin, incluyendo los que se utilizan internacionalmente; d) que la tecnologa UWB puede integrarse en mltiples aplicaciones, tales

5、 como las de comunicaciones de corto alcance en interiores y en exteriores, las de formacin de imgenes de radar, las de imgenes mdicas, las de seguimiento de blancos, las de vigilancia, las de radar de vehculos y las de trasporte inteligente; e) que puede ser difcil distinguir las transmisiones UWB

6、de las emisiones o las radiaciones no intencionadas en los equipos que tambin contienen otras tecnologas, cuando puedan aplicarse lmites distintos; f) que las aplicaciones que utilizan la tecnologa UWB pueden beneficiar a sectores tales como los de proteccin pblica, construccin, ingeniera, ciencia,

7、medicina, aplicaciones de consumo, tecnologa de la informacin, entretenimiento multimedio y transporte; g) que los dispositivos que utilizan la tecnologa UWB para ciertas aplicaciones pueden dar lugar a despliegues de gran densidad en ciertos entornos en los que ya se han instalado o se instalarn es

8、taciones de servicios de radiocomunicacin; h) que los requisitos en cuanto a espectro y las restricciones operativas de los dispositivos que utilizan la tecnologa UWB pueden variar conforme a su aplicacin; 2 Rec. UIT-R SM.1755 j) que los dispositivos que utilizan la tecnologa UWB funcionan normalmen

9、te sin proteccin y sin causar interferencia; k) que la informacin sobre las caractersticas tcnicas y la explotacin de los dispositivos que utilizan la tecnologa y las aplicaciones UWB es necesaria para estudiar la repercusin de los dispositivos de dicha tecnologa en los servicios de radiocomunicacin

10、; y l) que se necesita informacin sobre los trminos y definiciones asociados a la tecnologa UWB y a los dispositivos que la utilizan, recomienda 1 que al describir la tecnologa UWB y los dispositivos que la utilizan se utilicen los trminos, definiciones y abreviaturas del Anexo 1; 2 que para caracte

11、rizar la tecnologa UWB se utilicen las caractersticas generales del Anexo 2; 3 que en los estudios relativos a la repercusin de los dispositivos que utilizan la tecnologa UWB (dispositivos de los que actualmente no se reconoce su funcionamiento en atribuciones de servicios de radiocomunicacin) en lo

12、s sistemas de radiocomunicaciones se consideren las caractersticas tcnicas y de explotacin que figuran en el Anexo 3; 4 que las Notas indicadas a continuacin se consideren parte de la presente Recomendacin. NOTA 1 Las administraciones que autoricen dispositivos que utilizan la tecnologa UWB o conced

13、an licencias de stos deben asegurarse de que, en virtud de las disposiciones del Reglamento de Radiocomunicaciones, dichos dispositivos no causarn interferencia ni impondrn restricciones a los servicios de radiocomunicacin de otras administraciones que se definen en el Reglamento de Radiocomunicacio

14、nes y que funcionan conforme a dicho Reglamento, ni reclamarn proteccin respecto a dichos servicios. NOTA 2 Al recibir una notificacin de interferencia en los servicios de radiocomunicacin mencionados en la Nota 1 anterior procedente de los dispositivos que utilizan la tecnologa UWB, las administrac

15、iones deben adoptar medidas inmediatas para eliminar dicha interferencia. Anexo 1 Trminos, definiciones y abreviaturas sobre ultrabanda ancha 1 Trminos y definiciones sobre ultrabanda ancha En la descripcin de las tecnologas y los dispositivos de ultrabanda ancha (UWB) se indican los siguientes trmi

16、nos con sus definiciones. Tecnologa de ultrabanda ancha: tecnologa para radiocomunicaciones de corto alcance en la que interviene la generacin y transmisin intencionadas de energa de radiofrecuencia dispersa a lo largo de una gama de frecuencias muy amplia que puede superponerse a varias bandas de f

17、recuencias atribuidas a servicios de radiocomunicacin. Los dispositivos que utilizan la tecnologa Rec. UIT-R SM.1755 3 UWB suelen provocar una radiacin intencionada por la antena con una anchura de banda en 10 dB de al menos 500 MHz o una anchura de banda fraccional en 10 dB superior a 0,2.1Transmis

18、in UWB: radiacin generada utilizando al tecnologa UWB. Factor de actividad: fraccin de tiempo durante la que transmite un dispositivo que utiliza la tecnologa UWB.2Impulso: cresta de polaridad unidireccional que suele utilizarse para excitar un filtro de banda limitada UWB cuya salida, al radiarse,

19、es un impulso UWB. Pulsacin: seal UWB transitoria breve radiada cuya duracin es nominalmente el recproco de su anchura de banda a 10 dB. Dispositivo de imagen radar: dispositivo utilizado para obtener imgenes de objetos de obstruccin. Se incluye la deteccin intramuros y a travs de paredes, el radar

20、de penetracin en el suelo, las imgenes mdicas, las imgenes para la construccin y la reparacin de edificios, las de minera y los dispositivos de vigilancia. Dispositivo radar de penetracin en el suelo (GPR): dispositivo de imgenes radar que suele funcionar en contacto con el suelo o muy prximo a l co

21、n el fin de detectar o determinar estructuras del subsuelo. Aunque se utiliza principalmente para examinar el subsuelo, el trmino suelo puede generalizarse para indicar todo material dielctrico suelto. Dispositivo de imgenes radar de muros: detector diseado para examinar y determinar el interior de

22、los muros. Los muros suelen estar hechos de una estructura de hormign o de un material similar denso impermeable que absorbe gran parte energa radioelctrica incidente. Entre las aplicaciones tpicas estn los muros de edificio de hormign reforzado, los muros de contencin, los revestimientos de tneles,

23、 los muros de minas, los pilares de puentes u otras estructuras fsicas suficientemente densas y gruesas como para disipar y absorber la mayor parte de la intensidad de la seal transmitida por el dispositivo de imgenes. Dispositivo de imagen radar a travs de muros: detector utilizado para transmitir

24、energa a travs de una estructura opaca tal como la de un muro o de un techo, a fin de detectar el movimiento o el emplazamiento de personas u objetos situados al otro lado. Estos dispositivos se disean especficamente para maximizar la transferencia de energa a travs de una estructura opaca. En esta

25、categora pueden incluirse productos tales como los localizadores de pernos, concebidos para 1La anchura de banda en 10 dB B10y la anchura de banda fraccional en 10 dB 10se calculan de la siguiente manera: B10= fH fL10= B10/fCsiendo: fH: frecuencia mxima a la que la densidad espectral de potencia de

26、la transmisin UWB es de 10 dB con relacin a la fMsiendo: fM: frecuencia de la transmisin UWB mxima fL: frecuencia inferior a la que la densidad espectral de potencia de la transmisin UWB es de 10 dB con relacin a la fM, fC= (fH+ fL)/2: frecuencia central de la anchura de banda a 10 dB. La anchura de

27、 banda fraccional puede expresarse en porcentaje. 2Para dispositivos mltiples, vase el 3 del Anexo 3. 4 Rec. UIT-R SM.1755 localizar objetos situados detrs de los muros que no son suficientemente espesos o densos para absorber la seal transmitida, tales como los de yeso, escayola o similares. Dispos

28、itivo de comunicacin UWB: dispositivo de comunicacin de corto alcance para la transmisin y/o recepcin de informacin entre dispositivos. Dispositivo de medicin UWB: dispositivo utilizado para medir la distancia o la posicin. Dispositivo de imgenes mdicas: detector utilizado para determinar la posicin

29、 o el movimiento de objetos dentro del cuerpo de un ser humano o un animal. Deteccin de la posicin y seguimiento: red de detectores instalados en posiciones controladas de forma precisa para medir el emplazamiento de un dispositivo distante utilizando la tecnologa UWB. Dispositivo de radar de vehcul

30、os: dispositivo radar montado en vehculos de transporte terrestre para detectar el emplazamiento y el movimiento de personas o de objetos en las proximidades de un vehculo. Dispositivo multifuncional: dispositivo que permite aplicaciones UWB mltiples tales como las imgenes de radar, el radar de vehc

31、ulos, la deteccin de posicin y seguimiento y las funciones de comunicacin, utilizando una plataforma comn. NOTA 1 Los trminos de anchura de banda necesaria, anchura de banda ocupada, emisiones no deseadas, emisiones fuera de banda y emisiones no esenciales, tal como se definen en el Artculo 1 del Re

32、glamento de Radiocomunicaciones, no son por lo general pertinentes para las transmisiones de ultrabanda ancha. 2 Abreviaturas relativas a la ultrabanda ancha DS-CDMA Acceso mltiple por divisin de cdigo de secuencia directa (direct sequence-code division multiple access) DSSS Dispersin de espectro de

33、 secuencia directa (direct sequence spread spectrum) GPR Radar de penetracin en el suelo (ground penetrating radar) MB-MDFO MDFO multibanda (multiband OFDM) MDFO Multiplexin por divisin de frecuencia ortogonal (orthogonal frequency division multiplexing) MIP Modulacin de impulsos en posicin PRF Frec

34、uencia de repeticin de impulsos (pulse repetition frequency) PSD Densidad espectral de potencia (power spectral density) RBW Anchura de banda de resolucin (resolution bandwidth) SRR Radar de corto alcance (short-range radar) UWB Ultrabanda ancha (ultra-wideband) WPAN Red de rea personal inalmbrica (

35、wireless personal area network) Rec. UIT-R SM.1755 5 Anexo 2 Caractersticas generales de la tecnologa de UWB 1 Potenciacin posible de la alta densidad La tecnologa UWB puede potencialmente integrarse en mltiples aplicaciones que pueden ofrecer ventajas para el pblico, los consumidores, las empresas

36、y la industria. Por ejemplo, la UWB puede integrarse en aplicaciones de mejora de la seguridad pblica, utilizando dispositivos de radar de vehculos para evitar colisiones, activacin de airbag y sensores de carreteras, dispositivos de comunicacin de gran velocidad de datos y corto alcance, sistemas d

37、e etiqueta, detectores y sensores de nivel de lquidos, dispositivos de vigilancia, dispositivos de determinacin de la posicin, y tambin como sustitucin de las conexiones almbricas de gran velocidad de datos en distancias cortas. Aunque la mayora de los dispositivos que utilizan la tecnologa UWB func

38、ionarn con una potencia muy reducida, las mltiples aplicaciones posibles de dicha tecnologa pueden traducirse en una gran densidad de dispositivos UWB en ciertos entornos tales como los de oficinas principales y centros empresariales. 2 Velocidad de datos elevada Los dispositivos que utilizan la tec

39、nologa UWB pueden funcionar con niveles de potencia muy reducidos y pueden servir para aplicaciones en las que intervengan mltiples usuarios con velocidades de datos elevadas (por ejemplo, redes de rea personal inalmbricas de corto alcance (WPAN) con velocidades de datos superiores a 100 Mbit/s). 3

40、Comunicaciones seguras Las seales UWB quedan potencialmente ms protegidas y son posiblemente ms difciles de detectar que las seales de radiocomunicacin con otras tcnicas. Ello es debido a que las seales UWB ocupan una anchura de banda muy amplia, pueden ser de tipo ruido y pueden comunicarse con un

41、cdigo temporal singular aleatorizado a millones de bits por segundo. Cada bit suele representarse por un gran nmero de impulsos de muy pequea amplitud, generalmente inferior al nivel de ruido. Estas caractersticas se traducen en transmisiones seguras con probabilidad reducida de deteccin (LPD) y muy

42、 pequea probabilidad de intercepcin (LPI). 4 Comunicaciones inmunes Los dispositivos que utilizan la tecnologa UWB se disean generalmente para obtener una amplia ganancia de procesamiento, lo que es una medida de la inmunidad del dispositivo ante la interferencia. 5 Capacidad del sistema de comunica

43、cin La capacidad terica de todo sistema de comunicacin, y tambin la de un sistema UWB, puede calcularse a partir de una relacin de Shannon: +=fNffPBCBBddd)(1log02(1) 6 Rec. UIT-R SM.1755 siendo: C: capacidad del canal (bit/s) B: anchura de banda del canal (Hz) Pd(f): densidad espectral de potencia d

44、e la seal (W/Hz (o dBm/Hz) N0: densidad espectral de potencia del ruido (W/Hz (o dBm/Hz). La relacin de Shannon muestra que la capacidad terica del canal de un sistema de comunicacin UWB es muy grande debido a su anchura de banda, aun cuando su densidad espectral de potencia sea muy reducida y restr

45、ingida en amplitud. 6 Espectro de potencia de UWB Las seales UWB generadas por la modulacin bsica de la posicin del impulso tienen numerosas crestas espectrales. La aleatorizacin se utiliza para que la seal se parezca ms al ruido. La forma de la densidad espectral de potencia de una seal UWB emitida

46、 suele controlarse mediante una seleccin adecuada de las formas de impulso, la tcnica de modulacin, la fluctuacin de la temporizacin y las secuencias de cdigo de pseudorruido utilizadas para la aleatorizacin de los impulsos UWB. La forma espectral de una transmisin UWB se define adems mediante compo

47、nentes tales como las antenas. 6.1 Requisito de una anchura de banda grande Las transmisiones UWB se extienden a lo largo de una anchura de banda de frecuencia muy amplia en comparacin con las distintas de la UWB. Entre otras dificultades est la de encontrar un espectro adecuado y una forma de intro

48、ducir las aplicaciones UWB sin causar interferencia en los servicios de radiocomunicacin. 6.2 Conformacin del impulso La conformacin del impulso permite controlar el contenido de la frecuencia de la transmisin UWB con lo que se puede reducir la interferencia causada a los sistemas de radiocomunicacin. Es fundamental que las formas de los impulsos de las comunicaciones UWB tengan una media cero, porque una antena no puede radiar seales con frecuencia cero. En los diseos de sistemas de comunicacin UWB pueden incorporarse combinaciones creativas de formas de impulsos y diversas opcion