Telefonía celular

UNIVERSIDAD INCA GARCILASO DE LA VEGA
FACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS
Y COMPUTO
INGENIERIA DE COMUNICACIÓN DE DATOS
TEMA :
TELEFONIA CELULAR
INTEGRANTES : ELCODE
Introducción
Con el presente trabajo nos hemos podido dar cuenta
que para poder estudiar bien lo que es un sistema de
telefonía celular debíamos primero tener claro lo que
es una señal de radio, luego se logro recopilar
información de lo que realiza y ofrece un sistema de
telefonía celular, tanto en sus tecnologías TDMA,
CDMA, GSM, modo de operación, características de
uso, un poco de la historia de los celulares, nuevas
tendencias
y así como demás características del
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Temas

Historia del teléfono celular
 Las generaciones de telefonía inalámbrica
 Telefonías celulares actuales :
. Sistema análogo
. Sistema digital
 Tecnologías de acceso celular
 ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares?
 Sistema de telefonía celular básica
 Elementos de un radio enlace
 Conclusiones
 Bibliografía
3
Historia del telefono celular

Alexander Graham Bell invento el teléfono en
1876.

Nikolai Tesla inventor de la comunicación
inalámbrica en 1880 (formalmente presentado en
1894 por un joven italiano llamado Guglielmo
Marconi).

Martín Cooper unio estas dos tecnologías al
inventar el primer radioteléfono en 1973. Es
considerado “Padre de la telefonía celular”.

El primer sistema de telefonía celular nació en4
Generaciones de la telefonia
inhalambrica

PRIMERA GENERACIÓN (1G)
La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en
1979 y se caracterizó por ser analógica y
estrictamente para voz.

SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la
primera se caracterizó por ser digital.

TERCERA GENERACIÓN (3G)
La 3G se caracteriza por contener a la
convergencia de voz y datos con acceso
inalámbrico a Internet; en otras palabras, es apta
para aplicaciones multimedia y altas transmisiones
5
de datos.
Telefonías celulares actuales
 TRANSMISION ANALOGA
Onda radial por la cual se transmite, es una señal frágil, transmitida a
baja potencia. La llamada es convertida en impulsos eléctricos que
viajan en forma de ondas de radio "Análogas" al sonido de la voz
original.
 TRANSMISION DIGITAL
Toma las señales análogas (sonidos), y las traduce a códigos binarios
que pueden ser transmitidos a alta velocidad, para después ser
reconvertidos en el sonido de la voz original.
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Telefonias celulares actuales
CUADRO COMPARATIVO
TRANSMISION
DIGITAL
TRANSMISION
ANALOGA
Traduce los sonidos a
códigos binarios
Imita la onda de la voz
humana
Transporta tres llamadas
simultáneas por canal
Una llamada por canal
Mayor privacidad y menor
riesgos de intercepción de
sus llamadas
Posibilidad de intercepción
de llamadas
La tecnología de hoy y del
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Tecnologías de acceso celular
Las tecnologias de acceso celular esta dividida en
2
grandes grupos :
1. Sistema Celular Analógico
 AMPS (Servicio avanzado de telefonia movil)
 FDMA (Acceso multiple por division de frecuencia )
2. Sistema Celular Digital
 TDMA (Acceso multiple por division de tiempo)
 CDMA (Acceso multiple por division de codigo)
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 GSM (Sistema global para comunicaciones moviles)
Tecnologías de acceso celular
1. Sistema Celular Analógico
Servicio avanzado de telefonia movil (AMPS)
Introducido por AT&T liberado en 1983 usando
frecuencias de 800-900 MHZ y con un ancho de banda
de 30 KHZ para cada canal.
Acceso multiple por division de frecuencia ( FDMA)
Separa el espectro en distintos canales de voz, al separar
el ancho de banda en pedazos (frecuencias) uniformes.
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Tecnologías de acceso celular
2. Sistema Celular Digital
Acceso multiple por division de tiempo ( TDMA)
Comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada una
utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente.
Emplea intervalos de frecuencia entre los 800 y los 1900 MHZ por
division de tiempo.
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Tecnologías de acceso celular
Acceso multiple por division de codigos ( CDMA)
Después de digitalizar la información, la transmite a través de todo el ancho
de banda disponible. Varias llamadas son sobrepuestas en el canal, y cada
una tiene un código de secuencia único. Posee un ancho de banda de 1.25
MHZ con intervalos de frecuencia de 800 y 1900 MHZ por división de códigos.
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Tecnologías de acceso celular
Sistema global para comunicaciones moviles ( GSM)
La tecnología GSM es el sistema de comunicación más seguro puesto
que toda la información que usted transmite viaja encriptada por el aire,
con nuevos códigos en cada llamada, y no se han dado nunca casos de ser
interceptada y/o reconstruida. Posee un ancho de banda de 200 KHZ.
El GSM es la tecnología líder a nivel mundial, con más de 380 millones de
usuarios en más de 150 países. Cada vez más avanza en el camino de
convertirse en el estándar mundial.
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¿Cómo funcionan los teléfonos
celulares?
•Señal de radio
La señal de radio existe dentro del espectro electromagnético y
sirven como un medio para llevar información de un lugar otro.
•¿ Qué es un dBm ?
Para las mediciones de intensidad de señal en los sistemas de
teléfono celular, se utiliza la unidad de medición dBm, que sirve de
las mediciones de decibel.
dBm= 10 log ( Potencia(W)/1mW)
CLASE
NOMBRE
Max.
Pot(W)
CLASE I
Movil
4
36
CLASE II
Transporta
ble
1.2 a 3
31 a 35
CLASE III
Portable
0.6
Max.
Pot(dBm)
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¿Cómo funcionan los teléfonos
celulares?
• El Espectro Electromagnético
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¿Cómo funcionan los teléfonos
celulares?
• Las ondas de radio
Las ondas de radio es una forma de energía electromagnética el cual
es propagada a través del espacio a la velocidad de la luz. Esta
energía puede ser visualizada como una onda senosoidal.
• Portadoras
La mayoría de las transmisiones de radio se iniciaron con una
onda continua de frecuencia y amplitud fija, llamada portadora.
Esta información, tal como una señal de reloj, es sobre puesto
usando la técnica de la modulación.
La frecuencia portadora usualmente en teléfono celular esta en el
rango de 800 MHZ y 1900 MHZ.
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¿Cómo funcionan los teléfonos
celulares?
• MODULACION
Modulacion Analogica
Variación continua de amplitud, frecuencia o fase. Las 2 formas mas
comunes de modulación en analógica son:
Modulación de Amplitud (AM)
Modulación de frecuencias (FM)
 Modulacion Digital
Son variaciones que toman en forma discreta los cambios en pasos,
niveles o pulsos de la señal original
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¿Cómo funcionan los teléfonos
celulares?
• Ruido e Interferencia
Las señales de radio están sujetos a 2 factores de distorsión: ruido e
interferencia, factores ambientales tales como tormentas eléctricas,
vibraciones mecánicas, motores , etc. Estas energías pueden producir
distorsión a la señal de radio creando ruido. Interferencia causadas
por radio emisiones, pueden degradar la señal de radio y resultará en
una perdida de la calidad de voz. Hay 2 tipos de interferencia que son
usualmente tomados en cuenta.
- Interferencia por Canal Adyacente
- Interferencia por co- canal
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¿Cómo funcionan los teléfonos
celulares?
 Interferencia por Canal Adyacente
Si 2 frecuencias estan siendo transmitidas en un mismo lugar existe
interferencia por canal adyacente. En la figura siguiente, se nota que
la intersección de las 2 frecuencias tienen interferencia.
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¿Cómo funcionan los teléfonos
celulares?
 Interferencia por co- canal
Ocurre cuando 2 señales están siendo transmitidos con la misma
frecuencia y ambos son recibidos por un mismo receptor. Las 2
señales están superpuestos, interfiriéndose el uno al otro y creando
una señal que no pueda reconocerse.
19
Sistema de telefonia celular basica
Un sistema de telefonía celular básico consiste de 3 partes: Una unidad
móvil, una estación base y una central de conmutación y control.
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Sistema de telefonia celular basica
 Unidad Móvil
Una unidad móvil contiene una unidad de control, una radio de
transmisión y una antena. Representa el interfaz entre el usuario y el
sistema.
 Estación Base Celular (celda o EBC)
Es responsable por atender a las llamadas originadas o destinados a
su área de cobertura.
 Control de conmutación y control (CCC)
La central de conmutación coordina los elementos para todos las
celdas, contiene procesados del celular y la conmutación de
facturación también sirve de acceso entre el abonado celular y la red
fija y otras áreas de servicio celular.
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Sistema de telefonía celular basica
• Conceptos Fundamentales
 Re-uso de Frecuencia
Reduciendo la potencia de transmisión y el área de cobertura de cada estación
base se puede crear un gran numero de estaciones bases con área de cobertura
pequeña. Es posible reutilizar la misma agrupar por grupos (cluster) los mas
utilizados son Nº 4,7 ó 12 de estos 3 el mejor es Nº 7 (7 estaciones bases). En el
Perú se utiliza cluster de 7 celdas.
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Sistema de telefonía celular basica
Esta idea permite la re-utilización de frecuencias a través de la ciudad, con lo que
miles de personas pueden usar los teléfonos al mismo tiempo. Cada celda
generalmente tiene un tamaño de 26 kilómetros cuadrados. Las celdas son
normalmente diseñadas como hexágonos (figuras de seis lados), en una gran
rejilla de hexágonos.
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Sistema de telefonía celular basica
Cada celda tiene una estación base que consiste de una torre y un
pequeño edificio que contiene el equipo de radio.
En cualquier celda, pueden hablar 56 personas en sus teléfonos celulares al
mismo tiempo.
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Sistema de telefonía celular basica
 Sub-división de celdas
Esto significa que una o mas celdas deberán ser adicionadas en las cercanía
de la celda sobrecargada. Teóricamente la localización de la nueva celda será
en el límite de cobertura de la celda antigua la potencia deberá ser reducida,
para una división de celda, pues el área geográfica que ella tendrá que cubrir
será menor.
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Sistema de telefonía celular basica
 Sectorización de Celdas
La sectorización de una celda es obtenido por la división de una celda en
sectores, para Nº7 las celdas se dividen en 3 sectores de 120º utilizando
antenas direccionales. Los principios con lo cual se utilizo este método son:
§ Reducción del factor de re-uso N, y
§ Incrementar la flexibilidad para la distribución del control de tráfico
Como cada sector tienen un canal de control especifico, podemos
considerar cada sector como una celda distinta.
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Sistema de telefonía celular basica
 Hand –offs
Este toma lugar cuando una unidad móvil deja una celda y entra a otra. Esto
quiere decir que la llamada cambio de una celda a otro sin perder el servicio (una
conversación o sin conversación).
El proceso de hand-off envuelve 4 pasos:
A. Triggering : cuando la medición de señal recibida en la estación base o en
una móvil expresada en dBm es demasiado bajo.
B. Screen : En este paso las celdas candidatas y la servidora realizaron las
mediciones del nivel de la señal y reportaron los resultados a la central de
conmutación, el móvil además esta habilitado en tomar mediciones de señal y
reportar a la central, para así tomar una mejor decisión de que celda va ha ser
mejor candidata.
C. Select: Antes de seleccionar la celda destino, la central debe decidir que celda
es el mejor candidato ( en otras palabras el móvil, con que celda tienen un mejor
nivel de señal).
D. Ejecución : Después de haber escogido la celda destino el móvil es ordenado a
realizar el Hand-off, la unidad móvil reconoce el nuevo camino y salta a un nuevo
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canal de voz sin interrumpir la conversación.
Elementos de un radio enlace
El radio enlace es el medio por el cual una información puede ser enviada de un
lugar a otro, sin la necesidad de una conexión por cable.
 TRANSMISOR : Cuando la información ingresa al transmisor genera una energía
de radiofrecuencia (RF) como una onda portadora a una frecuencia deseada, y
modula la información en la onda portadora así puede ser transportada a el receptor.
 ANTENAS : El propósito de las antenas es convertir la energía de radiofrecuencia
en energía electromagnética (EM) que será irradiada por el espacio.
 RECEPTOR : Es el acto de recibir con un filtro que extrae solamente la señal de
frecuencia deseada mientras ignora las señales de frecuencia indeseadas.
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Conclusiones
Millones de personas en Perú y en el mundo utilizan los teléfonos celulares en
su vida diaria. Son unos aparatos maravillosos.
Los teléfonos celulares digitales utilizan la misma tecnología de radio que los
teléfonos analógicos, pero de una manera diferente. Los sistemas analógicos
no utilizan al máximo la señal entre el teléfono y la red celular. Las señales
analógicas no pueden ser comprimidas y manipuladas tan fácilmente como las
señales puramente digitales.
Las tecnologías digitales tales como TDMA y CDMA son importantes en el
presente ya que ofrecen muchos ventajas que son requisitos y demandados
por los usuarios y operadores o la ventaja importante es incrementar la
capacidad del sistema.
El siguiente avance del teléfono móvil posibilita la conexión a Internet y su
utilización como terminal de transmisión de datos. Para ello dispondrán de
pantallas más amplias y de un teclado con menús para acceder a la
información o transmitirla.
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Bibliografía
http://www.cft.gob.mx/html/la_era/info_tel/it31.html
http://personal2.iddeo.es/isoltel/tcelu/umts.htm
http://www.latinexpo.com.co/@celumovil/perfil/celular1.htm#evoluc
http://www.osiptel.gob.pe/cifydat/cont/indsec/telcel.html
http://mail.cablenet.com.ni/entretenimiento/curiosidades/celulares.html
http://www.yucatan.com.mx/especiales/celular/
http://www.caracol.com.co/bustemaemi.asp?sql=COMO_FUNCIONA
http://www.larural.es/gsm/comofunciona.htm
http://www.tim.com.pe
http://www.telefonicamovistar.com.pe
http://www.bellsouth.com.pe
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN MARCOS
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