Telefonia Movil.docx

República Bolivariana De Venezuela Ministerio Del Poder Popular Para La Defensa Universidad Nacional Experimental De Las Fuerzas Armadas Bolivariana Unefa – Núcleo Zulia

UNIDAD 6: TELEFONÍA MÓVIL CELULAR.

Beyker Jose Quintero Mejías C.I 23.857.669 0424-6739406 [email protected] Sección: 08S-1626-D1

Maracaibo, Noviembre de 2018

Telefonía móvil:  Teoría básica y Principios La telefonía móvil, también llamada telefonía celular, básicamente está formada por dos grandes partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) y los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a dicha red. El teléfono móvil es un dispositivo inalámbrico electrónico que permite tener acceso a la red de telefonía celular o móvil. Se denomina celular en la mayoría de países latinoamericanos debido a que el servicio funciona mediante una red de celdas, donde cada antena repetidora de señal es una célula, si bien también existen redes telefónicas móviles satelitales. Su principal característica es su portabilidad, que permite comunicarse desde casi cualquier lugar. La principal función es la comunicación de voz, como el teléfono convencional. A partir del siglo XXI, los teléfonos móviles han adquirido funcionalidades que van mucho más allá de limitarse solo a llamar o enviar mensajes de texto, se podría decir que se han unificado (que no sustituido) con distintos dispositivos tales como PDA, cámara de fotos, agenda electrónica, reloj despertador, calculadora, micro proyector, GPS o reproductor multimedia, así como poder realizar multitud de acciones en un dispositivo pequeño y portátil que lleva prácticamente todo el mundo de países desarrollados. A este tipo de evolución del teléfono móvil se le conoce como smartphone. El primer antecedente respecto al teléfono móvil es de la compañía Motorola, con su modelo DynaTAC 8000X. El modelo fue diseñado por el ingeniero de Motorola Rudy Krolopp en 1983. El modelo pesaba poco menos de un kilo y tenía un valor de casi 4000 dólares estadounidenses. Krolopp se incorporaría posteriormente al equipo de investigación y desarrollo de Motorola liderado por Martin Cooper. Tanto Cooper como Krolopp aparecen como propietarios de la patente original. A partir del DynaTAC 8000X, Motorola desarrollaría nuevos modelos como el Motorola MicroTAC , lanzado en 1989, y el Motorola StarTAC, lanzado en 1996 al mercado.

 Bandas de frecuencia Bandas de las Operadoras Venezolanas 1. Las redes 2G (GPRS, EDGE) son a las que se conecta tu teléfono de Tuenti cuando estás en lugares más alejados tales como zonas rurales o de montaña. Con las redes 2G la velocidad es menor y por lo general la voz tiene preferencia sobre los datos, no pudiendo funcionar estos dos servicios a la vez.

2. Las redes 3G (HSPA, UMTS) son las que en su mayor parte utiliza Tuenti: son las de tercera generación. La principal diferencia entre la red 3G y la 2G es que la 3G ofrece una mayor velocidad de navegación; además, con redes 3G en tu teléfono o tablet pueden funcionar al mismo tiempo los servicios de voz y datos.

3. Las redes 4G (LTE) representan la cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil. Estas redes representan el siguiente paso al 3G actual y están disponibles para los clientes de Tuenti. Con ellas la red de datos mejora en calidad y velocidad, permitiendo velocidades de hasta 75 Mbps de bajada (descarga) y 25 Mbps de subida. Bandas 2G (GSM): 

Digitel: 900Mhz



Movistar: 850Mhz



Movilnet: 850Mhz

Bandas 3G (También conocida como WCDMA): 

Digitel: 900Mhz



Movistar: 1900Mhz



Movilnet: 1900Mhz

Bandas 4G (También conocida como LTE): 

Digitel 4G: Banda 3 LTE 1800MHz.



Movistar 4G+: Banda 4 LTE 1700/2100MHz (Esto es, banda 1700MHz para subida y 2100MHz para bajada)



Movilnet: Aunque aún no tiene 4G, operará en la misma banda que Movistar

 Sistemas de Telefonía Analógicos: El Sistema Telefónico Móvil Avanzado o AMPS (del inglés Advanced Mobile Phone System) es un sistema de telefonía móvil de primera generación (1G, voz analógica) desarrollado por los laboratorios Bell. Se implementó por primera vez

en 1983 en Estados Unidos.123 Se llegó a implantar también en Inglaterra y en Japón, con los nombres TACS y MCS-L1 respectivamente. Cómo funciona: AMPS y los sistemas telefónicos móviles del mismo tipo dividen el espacio geográfico en una red de celdas o simplemente celdas (en inglés cells, de ahí el nombre de telefonía celular), y utilizando un diverso número de frecuencias para las diferentes comunicaciones (FDMA) Se establecían "grupos de canales (o frecuencias)" de tal forma que las celdas adyacentes nunca compartan las mismas frecuencias, para evitar interferencias.5 Celdas suficientemente lejanas entre sí podían reutilizar canales, en ese caso ya no habría interferencia por la atenuación dada por la distancia entre celdas. Para poder establecerse la comunicación entre usuarios que ocupan distintas celdas se interconectan todas las estaciones base a un MTSO (Mobile Telephone Switching Office), también llamado MSC (Mobile Switching Center). A partir de allí se establece una jerarquía como la del sistema telefónico ordinario.6 El MTSO o MSC se ocupaba no sólo de encaminar la llamada a una celda específica (en cuya área de cobertura se ubicaba el destinatario de la llamada) sino también de "perseguir" a dicho destinatario a través de las diferentes celdas para que la llamada no se interrumpa (ver handoff más abajo). AMPS terminó reemplazado por los sistemas digitales tales como GSM y DAMPS (que no es más que AMPS en digital), pero es un sistema de importancia histórica capital para el desarrollo de las comunicaciones móviles por el éxito obtenido y por las ideas novedosas que aportó. Actualmente muchas operadoras todavía la usan como tecnología de respaldo, ya que a igual número de celdas cubría más territorio que las digitales TDMA, GSM y CDMA, sin embargo, al ser un sistema analógico, AMPS no es compatible con servicio de mensajería corta de texto ni ningún tipo de datos.  Sistemas de Telefonía móvil digital Dentro del sector de las telecomunicaciones, uno de los avances tecnológicos más importantes de la última década, y que más trascendencia tendrá en la próxima, es, sin duda, el desarrollo de los sistemas de telefonía móvil digital. Aunque la telefonía móvil es ya una realidad desde hace tiempo, la aplicación de las técnicas de tratamiento de señal y de transmisión digitales más avanzadas, convierten a estos sistemas en la innovación más destacada en el campo de las comunicaciones móviles de final de siglo.

La aplicación de la técnica digital sobre los sistemas tradicionales de telefonía móvil celular suponen el despegue definitivo de esta tecnología para ocupar un segmento de mercado que cada vez demanda mayor movilidad en sus comunicaciones. El ejemplo más representativo de estos sistemas es el GSM (Global System for Mobile communications), que no sólo integra la mayoría de las innovaciones técnicas en el campo de la radiocomunicación móvil, sino que además es la base tecnológica de todos los avances que en este campo se esperan en los próximos años: primero con las redes de telefonía personal (PCN/PCS), que ya empiezan a ser realidad con el sistema DCS1800 (Digital Cellular System - 1800 MHz), y más tarde con la universalización de las telecomunicaciones móviles, en dónde las técnicas básicas del GSM, junto con la aportación de otras innovaciones tecnológicas como el CDMA (Code Division Multiple Access) y los sistemas móviles por satélite, constituirán los sistemas de telecomunicación móvil del siglo XXI, los llamados UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) y FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System). Los celulares son dispositivos electrónicos con diseños intricados, con partes encargadas de procesar millones de cálculos por segundo para comprimir y descomprimir el flujo de voz. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior Al desarma un teléfono celular, se podrá encontrar que contiene las siguientes partes:       

Un circuito integrado que contiene el cerebro del teléfono. Una antena Una pantalla de cristal líquido (LCD) Un teclado pequeño Un micrófono Una bocina Una batería

 TECNOLOGÍAS DE ACCESO CELULAR. En la actualidad existen tres tecnologías comúnmente usadas para transmitir información en las redes:

  

Acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA, por sus siglas en inglés) Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA, por sus siglas en inglés) Acceso múltiple por división de código (CDMA, por sus siglas en inglés)



Aunque estas tecnologías suenan complicadas, usted puede tener una idea de cómo funcionan examinando cada palabra de los nombres. La diferencia primordial yace en el método de acceso, el cual varía entre: Frecuencia, utilizada en la tecnología FDMA Tiempo, utilizado en la tecnología TDMA Códigos únicos, que se proveen a cada llamada en la tecnología CDMA. La primera parte de los nombres de las tres tecnologías (Acceso múltiple), significa que más de un usuario (múltiple) puede usar (accesar) cada celda. A continuación detallaremos, sin entrar en complicados detalles técnicos, cómo funciona cada una de las tres tecnologías comunes. La tecnología FDMA separa el espectro en distintos canales de voz, al separar el ancho de banda en pedazos (frecuencias) uniformes. La tecnología FDMA es mayormente utilizada para la transmisión analógica. Esta tecnología no es recomendada para transmisiones digitales, aun cuando es capaz de llevar información digital. La tecnología TDMA comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada una utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente. La compresión de la señal de voz es posible debido a que la información digital puede ser reducida de tamaño por ser información binaria (unos y ceros). Debido a esta compresión, la tecnología TDMA tiene tres veces la capacidad de un sistema analógico que utilice el mismo número de canales. La tecnología CDMA es muy diferente a la tecnología TDMA. La 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. Usando al tecnología CDMA, es posible comprimir entre 8 y 10 llamadas digitales para que estas ocupen el mismo espacio que ocuparía una llamada en el sistema analógico.

En teoría, las tecnologías TDMA y CDMA deben de ser transparentes entre sí (no debe interferirse o degradar la calidad), sin embargo en la práctica se presentan algunos problemas menores, como diferencias en el volumen y calidad, entre ambas tecnologías. Las Celdas Y/O Radiobases: Una red móvil consta de una red de estaciones base que cubren un área delimitada (celda) y encaminan las comunicaciones en forma de ondas de radio desde y hasta los terminales de los usuarios. Las comunicaciones móviles siguen el principio general de la telefonía: Conectar dos usuarios remotos a través del equipo de red de un operador responsable de la gestión del servicio. Sin embargo, a diferencia de los teléfonos fijos, en la red móvil no existen pares de cobre ni fibra óptica, y las transmisiones de radio constituyen el enlace final. El teléfono móvil del usuario comunica a través del aire con una antena, que a su vez comunica con la central del operador. Ésta encamina la comunicación hacia la parte correspondiente en la red fija o a través de otras antenas.

Para que la comunicación sea efectiva, el usuario móvil debe estar en el área de alcance de una antena. Ésta tiene un alcance limitado y cubre una pequeña área alrededor, llamada "celda" (de ahí el otro nombre de "red de celdas” o “red celular" utilizado a menudo para designar las redes móviles). Para cubrir el máximo territorio y garantizar que los usuarios puedan siempre llamar, los operadores despliegan miles de celdas, cada una equipada con estaciones base, asegurándose de que no haya huecos entre ellas para que nunca se pierda la localización de los usuarios Celdas urbanas, celdas rurales El tamaño de las celdas depende de muchos factores como el tipo de antenas utilizado, el terreno (llanuras, montañas, valles, etc.), la ubicación de la instalación (área rural, urbana, etc.), la densidad de población, etc. El tamaño de la celda está también limitado por el alcance del teléfono móvil que debe ser capaz de establecer el enlace de retorno. Además, una estación base tiene una capacidad de transmisión limitada y sólo puede gestionar simultáneamente un determinado número de llamadas. Por ello, en las zonas urbanas, con alta densidad de población y un número

importante de comunicaciones, las celdas tienden a ser numerosas y pequeñas (a cientos o incluso a sólo unas decenas de metros de distancia). En las zonas rurales, con menor densidad de población, el tamaño de las celdas es mucho mayor, a veces, hasta varios kilómetros, aunque rara vez más de diez kilómetros. Es importante subrayar que la disminución de la potencia de la señal emitida por las antenas conlleva una reducción de la cobertura de las celdas. Al contrario, el incremento del número de celdas mejora la capacidad de transmisión de tráfico de voz o datos de la red pero requiere que se aumente el número de estaciones base.

La central celular. Una gran superficie del país está cubierta por las estaciones base (BS). Las antenas de color rojo y blanco y las más pequeñas se ocultan en las azoteas de los edificios no residenciales. Cada estación captura la señal del teléfono móvil a una distancia de 35 kilómetros y se comunica con el teléfono móvil en servicio, o la voz de los canales. Cuando se llama a alguien, su teléfono está conectado a la estación más cercana de base (BS ) en un canal de servicio y solicita un canal de voz . La estación base envía una petición al controlador (BSC ), y la remitirá al conmutador ( MSC). Si tu

amigo es un abonado de la misma red , y luego consultará con el Registro Principal Ubicación ( HLR ), para localizar el origen del llamado ( donde sea, en Turquía o en Alaska) , y transferir la llamada al conmutador adecuado, donde uno de sus conmutadores lo remitirá a la estación base mas cercana. la Estación Base contacta con el teléfono móvil y lo enlasa para conectarse a otro. Si tu amigo es un abonado de otra red o llamar o es un celular de otra provincia a continuación, el conmutador enciende el interruptor correspondiente de otra red. La estación base se compone de un par de armarios de hierro, atrapada en la habitación de un pozo de aire acondicionado. por lo general se encuentran en un edificio o en sub-suelos. La estación base está dividida en varios sectores, estas son antenas de recepción. Cada sector puede atender hasta 72 llamadas simultáneas, dependiendo de los ajustes y la configuración. La estación base puede consistir en seis sectores, por lo tanto , una estación base puede servir hasta 432 llamadas , sin embargo , por lo general en la estación cuenta con un menor de número de emisores y receptores .algunos operadores de telefonía móvil prefieren poner más bases para mejorar la calidad de la comunicación . La estación base puede operar en tres bandas: 900 MHz - señal en esa frecuencia se extiende más lejos y penetrar mejor en el interior de edificios 1800 MHz - la señal se distribuye en distancias más cortas, pero le permite instalar más transmisores en un sector 2100 MHz - la red 3G Esto es lo que un gabinete con equipos de 3G La estaciones base en los campos y pueblos, cuentan con un transmisor de 900 MHz, y en la ciudad, la comunicación se lleva a cabo con una frecuencia de 1800 MHz, aunque cualquiera de los transmisores de la estación base pueden asistir a las tres bandas simultáneamente.