Telefonía Celular

Universidad
Católica
Andrés Bello
Sistema telefónico celular
Prof. Wílmer Pereira
Historia de la Telefonía Celular
Telefonía inalámbrica que tiende a mezclar diversos
dispositivos con múltiples servicios (3G)
Telefonía fija : 3 millones, Telefonía celular: 9 millones
Sistemas similares:
Beeper (unidireccional e unicelular con poco ancho de banda)
Teléfono inalámbrico (poco alcance y ancho de banda)
Teléfono unicelular (no escalable y pocos usuarios)
Principios de la telefonía celular
Celdas conformadas por la estación base (direccional o no)
Reuso de frecuencias en celdas no adyacentes
Ante congestión se subdividen más las celdas
Cambio automático de celda ante usuario en movimiento
handoff
Suave, Duro e Intracelda
Estación de conmutación independiente de la estación base
(conexión vía microondas o cableada)
Canal de señalización (paging, control, access y data)
GSM (Digitel), CDMA2000 (Movistar), TDMA hacia CDMA2000 (Movilnet)
Funcionamiento de
la telefonía celular
Al encender
Cuando se enciende el móvil, busca entre los canales de control
El que encuentre disponible (posiblemente el más fuerte)
Gracias al canal de control averigua el canal de paging y el de access
El móvil emite su serial hasta que la estación base anuncia su existencia
al conmutador (cada cierto tiempo el móvil se reregistra)
Al llamar
Coloca el número y SEND por lo que el conmutador busca un canal libre
y notifica al móvil por el canal de control
El móvil cambia al canal de voz y espera que el destinatario responda
u obtenga señal de ocupado.
Al recibir
Escucha del canal de paging
Si el móvil está encendido, se le asigna un canal de voz y comienza a repicar
GSM
Standard europeo (Sistema Global de Comunicaciones Móviles)
Usa TDM + FDM
Canales de 25 Mhz
por usuario
33.8 Kbps
Arquitectura GSM
Elementos de la Arquitectura
BTS (Base Transceiver Station):
Conforma la celda con antenas sectorial u omnidireccionales
8 usuario por canal
BSC (Base Station Controler):
Mantenimiento de la llamada con el control del handover,
gracias a la potencia del móvil
MSC (Mobile Switching Centre)
Establecimiento, enrutamiento y terminación de llamadas
para tarificar. Además es interfaz a otras redes
HLR (Home Location Register)
Información del estado de cada usuario (nivel de subscripción,
servicios suplementarios, etc)
VLR (Visitor Location Register)
Información temporal de los usuarios al momento de utilización
del servicio telefónico
AUC (Authentification Centre)
Servidor de autentificación gracias a datos del SIM
GPRS
(General Packet Radio Service)
Sistema de transmisión de datos sobre una red de conmutación
de circuitos con optimización de uso de canales
Ofrece enlaces a las redes de conmutación de paquetes (PDN)
Características de GPRS
GSN (Gateway Support Node) provee la interconexión entre GSN
para enlazar GSM con Internet por conmutación de paquetes
HSN (Home Support Node) llegan los paquetes dirigidos al móvil
en base al valor de su dirección de la re
Los enlaces de voz tienen prioridad sobre los enlaces de datos en
algunos tipos de servicios aunque puede no haber simultaneidad
En el protocolo la señalización es in-band donde los
paquetes de datos y control circulan por el mismo canal
Ofrece conexiones punto a punto y punto a multipunto
Se supone 2.5G aunque está migrando hacia 3G
CDMA
Acceso Múltiple por División de Código
Standard militar recuperado por la industria
Conocido inicialmente como IS-95 (CDMAOne), propuesto por Qualcomm
Cada estación se le asigna una secuencia única de bits (chip)
Para transmitir 1 envía el chip y para transmitir 0 el complemento del chip
La velocidad de transmisión de CDMA es mayor que sus competidores
Propiedades de los chips:
Cada chip es ortogonal. Por ejemplo S· T = 0 y S· S = 1
S· T = 1/m Σi=0,m Si * Ti
Para saber que se transmitió el receptor aplica la fórmula para cada chip
Si resultado
1 transmitió 1
-1 transmitió 0
0 no transmitió
Ejemplo CDMA
Tendencias de CDMA
En 1992 ITU lanzo IMT-2000
Velocidad de transmisión del servicio (2000 Kbps)
Ancho de banda (2000 KHz)
Año de puesta en servicio (año 2000)
pero … nada se cumplió …
Servicios de IMT-2000 (Tercera Generación)
Transmisión de voz de alta calidad
Mensajería (mejor que e-mail y SMS)
Multimedia
Acceso a Internet
Propuesta IMT-2000
WCDMA (Ericsson) interactúa con GSM (UMTS)
CDMA2000 (Qualcomm) compatibilidad CDMAOne [1xRTT y 1xEV]
No hubo acuerdo sólo por puja política …
Ericsson compró la división de productos de Qualcomm …
Qualcomm tiene todas las patentes sobre CDMA
Canales de 1.25 MHz
144 Kbps
Comentarios y conclusiones sobre
telefonía celular
Crecimiento acelerado de la telefonía celular y
disminución de la telefonía fija.
CDMA se impone en 3G con el radio enlace
mientras que GSM será el standard de centros
de conmutación. Ese era el plan … pero …
Eventuales problemas de salud (discutible)
3G ofrece servicios sobre multimedios pero WiFi
y WiMax son fuertes oponentes. 4G viene …
Unir bajo un mismo enfoque telefonía fija y celular
Buhoneros de la telefonía …
Italia 1930
Malasia 1920