Diseño de un Sistema de Comunicación Óptico - Inalámbrico orientado al análisis comparativo entre las tecnologías Free Space Optics (FSO) y Radiofrecuencia (RF)

Abstract

Actualmente, en los sistemas de comunicaciones inalámbricas existen varios requisitos que juegan un papel fundamental para lograr un buen rendimiento de la red. La flexibilidad y rentabilidad al momento de realizar la prestación de servicios ha ocasionado un desequilibrio conocido también como “cuello de botella de última milla”. Las comunicaciones ópticas en el espacio libre (FSO) son una de las alternativas viables y una de las soluciones más óptimas tomando en cuenta el ancho de banda, tiempo de implementación, transmisión de datos con altas velocidades, rentabilidad y seguridad. En el presente trabajo de titulación se elaboró en la primera fase, una investigación acerca de la tecnología Free Space Optics, indagando desde sus orígenes hasta la actualidad, logrando recalcar los grandes beneficios, así como limitaciones de esta tecnología a comparación con otras tecnologías inalámbricas. Culminada la primera fase, se toma como referencia un escenario en la ciudad de Loja para diseñar y simular un enlace punto a punto para la tecnología FSO y para la tecnología de Radiofrecuencia (RF). Los valores de configuración de cada tecnología fueron otorgados gracias a las especificaciones técnicas de cada equipo seleccionado que se muestran en el desarrollo de este trabajo. Se ejecutó una serie de simulaciones y cálculos matemáticos en donde los resultados obtenidos permiten comprender bajo qué condiciones atmosféricas se dispone de un enlace óptimo y un enlace descaminado con fallas. Para FSO se presentan 10 escenarios ya que es el tema principal de estudio y para RF se muestra un solo escenario que ofrece varios resultados para su análisis. Se elaboró un análisis comparativo ambas tecnologías con la finalidad de mostrar los puntos fuertes de FSO ante RF, además se detalla un análisis económico en cuanto a costos aproximados que conlleva implementar cada tecnología. Lo que busca el presente trabajo de tesis es brindar al lector un conocimiento teórico, práctico y matemático de la tecnología FSO, para aprovechar nuevas tecnologías que son utilizadas en países desarrollados tecnológicamente, ya que en nuestra localidad se han visto aisladas y poco estudiadas. Palabras claves: óptica en el espacio libre, ancho de banda, atenuación, longitud de onda, potencia de transmisión