Reloj de repetición
En telecomunicaciones, un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal y la retransmite. Los repetidores se utilizan para extender las transmisiones de modo que la señal pueda cubrir distancias más largas o recibirse del otro lado de una obstrucción. Algunos tipos de repetidores transmiten una señal idéntica, pero alteran su método de transmisión, por ejemplo, en otra frecuencia o tasa de baudios.
Hay varios tipos diferentes de repetidores; un repetidor telefónico es un amplificador en una línea telefónica, un repetidor óptico es un circuito optoelectrónico que amplifica el haz de luz en un cable de fibra óptica; y un repetidor de radio es un receptor y transmisor de radio que retransmite una señal de radio.
Una estación repetidora de transmisión es un repetidor que se utiliza en la transmisión de radio y televisión.
Resumen
Cuando una señal con información pasa a través de un canal de comunicación, se degrada progresivamente debido a la pérdida de energía. Por ejemplo, cuando una llamada telefónica pasa a través de una línea telefónica alámbrica, parte de la potencia de la corriente eléctrica que representa la señal de audio se disipa como calor en la resistencia del cable de cobre. Cuanto más largo es el cable, más potencia se pierde y menor es la amplitud de la señal en el otro extremo. Entonces, con un cable lo suficientemente largo, la llamada no será audible en el otro extremo. Del mismo modo, cuanto más lejos de una estación de radio esté un receptor, más débil será la señal de radio y peor será la recepción. Un repetidor es un dispositivo electrónico en un canal de comunicación que aumenta la potencia de una señal y la retransmite, permitiéndole viajar más lejos. Dado que amplifica la señal, requiere una fuente de energía eléctrica.
El término "repetidor" se originó con la telegrafía en el siglo XIX y se refería a un dispositivo electromecánico (un relé) utilizado para regenerar señales telegráficas.
El uso del término ha continuado en telefonía y comunicaciones de datos.
En las redes informáticas, debido a que los repetidores funcionan con la señal física real y no intentan interpretar los datos que se transmiten, operan en la capa física, la primera capa del modelo OSI; un repetidor Ethernet multipuerto generalmente se denomina concentrador.
Tipos
Repetidor de teléfono
Esto se utiliza para aumentar el alcance de las señales telefónicas en una línea telefónica.
- Repetidor de la línea de tierra
Se utilizan con mayor frecuencia en líneas troncales que transportan llamadas de larga distancia. En una línea telefónica analógica que consta de un par de cables, consta de un circuito amplificador hecho de transistores que utilizan la energía de una fuente de corriente continua para aumentar la potencia de la señal de audio de corriente alterna en la línea. Dado que el teléfono es un sistema de comunicación dúplex (bidireccional), el par de cables transporta dos señales de audio, una en cada dirección. Por lo que los repetidores telefónicos tienen que ser bilaterales, amplificando la señal en ambos sentidos sin provocar feedback, lo que complica considerablemente su diseño. Los repetidores telefónicos fueron el primer tipo de repetidor y fueron algunas de las primeras aplicaciones de amplificación. El desarrollo de los repetidores telefónicos entre 1900 y 1915 hizo posible el servicio telefónico de larga distancia. Ahora, la mayoría de los cables de telecomunicaciones son cables de fibra óptica que usan repetidores ópticos (abajo).
Antes de la invención de los amplificadores electrónicos, los micrófonos de carbono acoplados mecánicamente se usaban como amplificadores en los repetidores telefónicos. Después de principios del siglo XX, se descubrió que las lámparas de mercurio de resistencia negativa podían amplificar, y se usaron. La invención de los repetidores de tubo de audión alrededor de 1916 hizo que la telefonía transcontinental fuera práctica. En la década de 1930, los repetidores de tubos de vacío que usaban bobinas híbridas se volvieron comunes, lo que permitió el uso de cables más delgados. En la década de 1950, los dispositivos de ganancia de impedancia negativa eran más populares, y una versión transistorizada llamada repetidor E6 fue el último tipo principal utilizado en Bell System antes de que el bajo costo de la transmisión digital hiciera obsoletos a todos los repetidores de banda de voz. Los repetidores de rana de frecuencia eran comunes en los sistemas de multiplexación por división de frecuencia desde mediados hasta finales del siglo XX.
- Repetidor de cable submarino
Este es un tipo de repetidor telefónico utilizado en cables de telecomunicaciones submarinos submarinos.
Repetidor de comunicaciones ópticas
Esto se utiliza para aumentar el rango de señales en un cable de fibra óptica. La información digital viaja a través de un cable de fibra óptica en forma de pulsos cortos de luz. La luz está formada por partículas llamadas fotones, que pueden ser absorbidos o dispersados en la fibra. Un repetidor de comunicaciones ópticas generalmente consta de un fototransistor que convierte los pulsos de luz en una señal eléctrica, un amplificador para aumentar la potencia de la señal, un filtro electrónico que remodela los pulsos y un láser que convierte la señal eléctrica en luz nuevamente y envía Saca la otra fibra. Sin embargo, se están desarrollando amplificadores ópticos para que los repetidores amplifiquen la propia luz sin necesidad de convertirla primero en una señal eléctrica.
Repetidor de radio
Esto se utiliza para extender el rango de cobertura de una señal de radio. La historia de los repetidores de relevadores de radio comenzó en 1898 con la publicación de Johann Mattausch en la revista austriaca Zeitschrift für Electrotechnik (v. 16, 35 - 36). Pero su propuesta 'Traductor' era primitivo y no apto para su uso. El primer sistema de retransmisión con repetidores de radio, que realmente funcionó, fue el inventado en 1899 por Emile Guarini-Foresio.
Un repetidor de radio generalmente consta de un receptor de radio conectado a un transmisor de radio. La señal recibida se amplifica y se retransmite, a menudo en otra frecuencia, para brindar cobertura más allá de la obstrucción. El uso de un duplexor puede permitir que el repetidor use una antena para recibir y transmitir al mismo tiempo.
- Estación de relé de radio, rebroadcastor o traductor: Se trata de un repetidor utilizado para ampliar la cobertura de una emisora de radio o televisión. Consiste en un transmisor de radio o televisión secundario. La señal del transmisor principal a menudo viene sobre líneas telefónicas alquiladas o por relé de microondas.
- Relé de microondas: Se trata de un enlace especializado de telecomunicaciones punto a punto, que consiste en un receptor de microondas que recibe información sobre un rayo de microondas de otra estación de relé en línea de visión, y un transmisor de microondas que pasa la información a la siguiente estación sobre otra viga de microondas. Las redes de estaciones de servicio de microondas transmiten llamadas telefónicas, programas de televisión y datos de computadora de una ciudad a otra en todo el continente.
- Repetidor pasivo: Se trata de un relé de microondas que consiste simplemente en una superficie plana de metal para reflejar el haz de microondas en otra dirección. Se utiliza para obtener señales de relé de microondas sobre colinas y montañas cuando no es necesario amplificar la señal.
- Repetidor celular: Se trata de un repetidor de radio para impulsar la recepción del teléfono celular en un área limitada. El dispositivo funciona como una pequeña estación de base celular, con una antena direccional para recibir la señal de la torre celular más cercana, un amplificador y una antena local para retransmitir la señal a los teléfonos celulares cercanos. A menudo se utiliza en edificios de oficinas del centro.
- Digipeater: Un nodo repetidor en una red de radio de paquetes. Realiza una función de almacén y de futuro, pasando paquetes de información de un nodo a otro.
- Repetidor de radio aficionado: Utilizado por operadores de radio aficionados para permitir la comunicación bidireccional en un área que de otro modo sería difícil por punto a punto en VHF y UHF. Estos repetidores son establecidos y mantenidos por operadores individuales o clubes, y están generalmente disponibles para cualquier aficionado autorizado a usar. Una ubicación en la colina o en la cima de la montaña es una ubicación preferible para construir un repetidor, ya que maximizará la usabilidad en una gran área.
Los repetidores de radio mejoran la cobertura de comunicación en sistemas que utilizan frecuencias que normalmente tienen propagación de línea de visión. Sin un repetidor, estos sistemas tienen un alcance limitado por la curvatura de la Tierra y el efecto de bloqueo del terreno o los edificios altos. Un repetidor en la cima de una colina o en un edificio alto puede permitir que las estaciones que están fuera del alcance de la línea de visión de las demás se comuniquen de manera confiable.
Los repetidores de radio también pueden permitir la traducción de un conjunto de frecuencias de radio a otro, por ejemplo, para permitir la interoperabilidad de dos agencias de servicios públicos diferentes (por ejemplo, los servicios de policía y bomberos de una ciudad o los departamentos de policía vecinos). También pueden proporcionar enlaces a la red telefónica pública conmutada o a la red satelital (BGAN, INMARSAT, MSAT) como una ruta alternativa desde el origen hasta el destino.
Por lo general, una estación repetidora escucha en una frecuencia, A, y transmite en una segunda, B. Todas las estaciones móviles escuchan señales en el canal B y transmiten en el canal A. La diferencia entre las dos frecuencias puede ser relativamente pequeña en comparación con la frecuencia de operación, digamos 1%. A menudo, la estación repetidora utilizará la misma antena para transmisión y recepción; filtros altamente selectivos llamados "duplexores" separar la débil señal entrante recibida de la señal transmitida saliente miles de millones de veces más potente. A veces se utilizan ubicaciones de transmisión y recepción separadas, conectadas por una línea alámbrica o un enlace de radio. Si bien la estación repetidora está diseñada para recepción y transmisión simultáneas, las unidades móviles no necesitan estar equipadas con los voluminosos y costosos duplexores, ya que solo transmiten o reciben en cualquier momento.
Las unidades móviles en un sistema repetidor pueden contar con un "talkaround" canal que permite la operación directa de móvil a móvil en un solo canal. Esto puede usarse si está fuera del alcance del sistema repetidor, o para comunicaciones que no requieren la atención de todos los móviles. La "conversación" el canal puede ser la frecuencia de salida del repetidor; el repetidor no retransmitirá ninguna señal en su frecuencia de salida.
Un diseñador de sistemas de comunicación por radio diseñado analizará el área de cobertura deseada y seleccionará las ubicaciones de los repetidores, las elevaciones, las antenas, las frecuencias operativas y los niveles de potencia para permitir un nivel predecible de comunicación confiable en el área de cobertura diseñada.
Manejo de datos
Los repetidores se pueden dividir en dos tipos según el tipo de datos que manejan:
Repetidor analógico
Este tipo se utiliza en canales que transmiten datos en forma de señal analógica en la que el voltaje o la corriente es proporcional a la amplitud de la señal, como en una señal de audio. También se utilizan en líneas troncales que transmiten múltiples señales mediante multiplexación por división de frecuencia (FDM). Los repetidores analógicos están compuestos por un amplificador lineal y pueden incluir filtros electrónicos para compensar la distorsión de frecuencia y fase en la línea.
Repetidor digital
El repetidor digital se utiliza en canales que transmiten datos mediante señales digitales binarias, en las que los datos son en forma de pulsos con solo dos valores posibles, que representan los dígitos binarios 1 y 0. A El repetidor digital amplifica la señal y también puede volver a programar, resincronizar y remodelar los pulsos. Un repetidor que realiza las funciones de retemporización o resincronización puede denominarse regenerador.