GRUPO 5

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COMUNICACIONES INALÁMBRICAS

• GRUPO 5
• SOFTWARE DEFINED RADIO
• QUÉ ES Y PORQUE DEBEMOS UTILIZARLO?
• INTEGRANTES
• ERICK RAMÍREZ T.
• ENRIQUE PROAÑO R.

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SOFTWARE DEFINED RADIO

• INTRODUCCIÓN
• El siglo veinte vio la explosión de aplicaciones
  de radio basadas en hardware (HDR) como una
  intención de comunicarse de todas las formas
  audibles, visuales, etc.
• La mayoría de las transmisiones de radio se
  basaban en hardware con muy poco o nada de
  software de control.
• SDR usa dispositivos digitales programables para
  mejorar el procesamiento de señal necesario para
  transmitir y recibir información en banda base a
  radiofrecuencia.

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SOFTWARE DEFINED RADIO

• APLICACIONES DE RADIO DE 3G BASADAS EN SOFTWARE
• La primera generación de las comunicaciones
  móviles celulares, y usaba técnicas de modulación
  analógica para transmitir y recibir voz.
• Los sistemas de segunda generación (2G) de
  principios de los 90, fue conocida como digital
  porque estos sistemas codificaban la voz en un
  flujo continuo digital y usaban técnicas de
  modulación digital para transmisión.
• Todos los sistemas 3G son potenciales
  aplicaciones SDR.

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SOFTWARE DEFINED RADIO

• ARQUITECTURA DE TRANSMISIONES DE RADIO
  TRADICIONAL
• La figura 1.1, muestra un transceiver
  superheterodino con conversión dual.

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SOFTWARE DEFINED RADIO

• ARQUITECTURA DE TRANSMISIONES DE RADIO
  TRADICIONAL
• Desde el punto de vista del receptor la RF de la
  antena es convertida en una frecuencia intermedia
  debido a un proceso de mezcla o multiplexado de
  la señal entrante con el primer oscilados local
  LO1.
• La frecuencia intermedia es filtrada y luego
  mezclada a banda base por el segundo oscilador
  LO2, y el mezclador. La señal modulada en banda
  base es demodulada para producir la información
  analógica del receptor, y la función recíproca es
  realizada por el transmisor.

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SOFTWARE DEFINED RADIO

• ARQUITECTURA IDEAL SDR
• La arquitectura ideal SDR se muestra en la figura
  1.2, consiste en un sistema digital y un simple
  subsistema analógico.

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SOFTWARE DEFINED RADIO

• ARQUITECTURA IDEAL SDR
• La separación de portadoras y la conversión de
  frecuencias altas y bajas a banda base es
  mejorada por los medios de procesamiento digital.
  
• De igual manera la codificación del canal y las
  funciones de modulación son mejoradas
  digitalmente en banda base por los mismos medios
  de procesamiento.
• El software para una arquitectura ideal es en
  capas entonces el hardware es completamente
  abstracto de la aplicación de software.
• Diseños futuros de SDR y frameworks que usan una
  API abierta en capa intermedia hará el desarrollo
  de aplicaciones mas portábles, rápidas y mas
  baratas.

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HISTORIA DEL HARDWARE EL EN PROCESAMIENTO DE
SEÑALES

• En 1983 Texas Instruments TI saca su chip DSP
  (procesador de señales digitales) TMS320 el cual
  podía manejar 5 millones de instrucciones por
  segundo MIPS.
• El TMS320 a mejorado por varias generaciones su
  diseño. Actualmente la versión TMS32C64X maneja
  8800 MIPS

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HISTORIA DEL HARDWARE EL EN PROCESAMIENTO DE
SEÑALES

• En 1980 los diseñadores de DSPs comprendieron que
  el objetivo de una arquitectura computacional era
  la de alcanzar una gran velocidad de
  procesamiento para poder realizar un gran número
  de instruciones al mismo tiempo

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HISTORIA DEL HARDWARE EL EN PROCESAMIENTO DE
SEÑALES

• Muchos Microcontroladores usan arquitecturas de
  Von Neumann memory. Como se ve en la figura 1.3
  debido a que se tiene un solo bus de datos, se
  causa un cuello de botella en el sistema cuando
  nuevos datos son sacados de una memoria externa
  y cargados en el CPU
• Fig. 1.3 Arquitectura Von Neumann memory.

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HISTORIA DEL HARDWARE EL EN PROCESAMIENTO DE
SEÑALES

• Muchos chips DSP evitan este problema, usando una
  arquitectura de Harvard. Como se muestra en la
  figura 1.4. Esta arquitectura permite que nuevas
  instrucciones sean sacadas al mismo tiempo como
  nuevos datos. Esto permite tener un eficiente
  pipelining.
• Fig. 1.4 Arquitectura Harvard memory

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HISTORIA DEL HARDWARE EL EN PROCESAMIENTO DE
SEÑALES

• Las Arquitecturas DSP basadas en el diseño de
  Harvard memory y un solo ciclo MAC se siguen
  desarrollando. Las últimas tecnologías
  incluyendo 3G comunication toma en cuenta este
  tipo de tecnología.

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COMPLEJIDAD DEL PROYECTO SDR

• Mejorar la tecnolgia en reducidos tiempos y en
  mercados cada vez mas exigentes y cambiantes
  incrementa la complejidad de diseño de Hardware
  por lo que los ingenieros,diseñadores se ven
  presionados a diseñar e implementar softwares en
  menor tiempo y costo al presupuestado.
• El diseño y prácticas de software a ido
  progresando desde el diseño de sistemas
  estructurados en papel y lapiz a diseño de
  proyectos con ayuda EDA (asistentes de diseño) y
  por herramientas y ayudas computacionales.

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El FORO SDR

• El foro SDR (anteriormente conocido como foro de
  sistemas de transferencia de información,
  Multifunción y Modulación) fue creado en 1996 por
  el gobierno de Estados Unidos.
• Este foro es una coorporación con menbresía
  internacional cuyo objetivo es apoyar el
  desarrollo, comportamiento y uso de
  arquitecturas abiertas para el progreso de
  sistemas inalámbricos.

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EL FORO SDR

• El foro SDR no es un organismo de estándares como
  lo es el TIA o el ETSI .
• El foro está compuesto por tres comités o grupos
  técnicos. Cada uno de los cuales tiene sus
  propios objetivos
• El Grupo Download/Handheld
• El Grupo Base station/smart antennas
• El Grupo Movile working groups

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CONCLUSIONES

• Dependiendo de la evaluación de los
  requerimientos del diseño y aplicación del mismo
  se podra elegir adecuadamente el tipo de
  tecnología a usar (SDR o HDR) al momento de
  diseñar algún proyecto.
• Actualmente la tecnología SDR (en estaciones base
  celulares) consigue una igual eficiencia que su
  predecesor HDR por lo que es posible que un gran
  número de aplicaciones de radio ( bajo 3G)
  utilicen la tecnología SDR. Por lo que
  actualmente SDR es considerado como una esencial
  opción de diseño.