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TEMA 1: Introducción a las Redes Móviles e Inalámbricas Profesora María Elena Villapol

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Presentación del tema: "TEMA 1: Introducción a las Redes Móviles e Inalámbricas Profesora María Elena Villapol"— Transcripción de la presentación:

1 TEMA 1: Introducción a las Redes Móviles e Inalámbricas Profesora María Elena Villapol

2 Definiciones Telecomunicación: toda emisión, transmisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos e información de cualquier naturaleza por cable, ondas de radio, medios ópticos u otros sistema electromagnéticos [MOYA]. Telecomunicación: toda emisión, transmisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos e información de cualquier naturaleza por cable, ondas de radio, medios ópticos u otros sistema electromagnéticos [MOYA]. Red de Comunicación: incluye una serie de dispositivos interconectados para soportar la transmisión de información. Red de Comunicación: incluye una serie de dispositivos interconectados para soportar la transmisión de información. Red Inalámbrica: conjunto de dispositivos conectados por enlaces inalámbricos tales como radio. Red Inalámbrica: conjunto de dispositivos conectados por enlaces inalámbricos tales como radio. Red móvil: es una red de comunicación conformada por dispositivos que pueden cambiar su localización de un momento a otro (usuarios nómadas). Red móvil: es una red de comunicación conformada por dispositivos que pueden cambiar su localización de un momento a otro (usuarios nómadas).

3 Reflexiones [MOYA] sugiere que las redes móviles ofrecen los mismo servicios que las redes fijas, discuta esta afirmación. [MOYA] sugiere que las redes móviles ofrecen los mismo servicios que las redes fijas, discuta esta afirmación. Toda red móvil es inalámbrica y toda red inalámbrica es móvil. Discuta esta afirmación. Toda red móvil es inalámbrica y toda red inalámbrica es móvil. Discuta esta afirmación.

4 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas La evolución de las redes móviles esta estrechamente ligado a la evolución de las redes fijas. La evolución de las redes móviles esta estrechamente ligado a la evolución de las redes fijas. La evolución de las redes fijas, el de las redes móviles, aunque en una mayor escala, esta impulsado por las aplicaciones de voz. La evolución de las redes fijas, el de las redes móviles, aunque en una mayor escala, esta impulsado por las aplicaciones de voz.

5 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas Hacia 1840 invento del telégrafo por Samuel Morse. Hacia 1840 invento del telégrafo por Samuel Morse.

6 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas La telefonía fija definitivamente nace con el invento del teléfono en 1876 por Alexander Graham Bell, en Boston, Massachussets La telefonía fija definitivamente nace con el invento del teléfono en 1876 por Alexander Graham Bell, en Boston, Massachussets

7 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas Aunque S. Morse no pudo lograr la transmisión de información vía el espacio, si realizó algunas experiencias prácticas en la transmisión vía el agua. Aunque S. Morse no pudo lograr la transmisión de información vía el espacio, si realizó algunas experiencias prácticas en la transmisión vía el agua. En lo años siguientes a estas experiencias varios investigadores, muchos de ellos basados en estas experiencias de Morse, estudiaron las transmisión de ondas electromagnéticas vía el espacio (J.C. Maxwell, H. Hertz). En lo años siguientes a estas experiencias varios investigadores, muchos de ellos basados en estas experiencias de Morse, estudiaron las transmisión de ondas electromagnéticas vía el espacio (J.C. Maxwell, H. Hertz). No fue sino hacia 1894 que el italiano Guglielmo Marconi basado en previas experiencias y descubrimientos, logró realizar una transmisión telegráfica inalámbrica a una distancia de 250 mts. No fue sino hacia 1894 que el italiano Guglielmo Marconi basado en previas experiencias y descubrimientos, logró realizar una transmisión telegráfica inalámbrica a una distancia de 250 mts. Posteriormente, en 1901 llevo a cabo una comunicación telegráfica a través del Atlántico. Posteriormente, en 1901 llevo a cabo una comunicación telegráfica a través del Atlántico.

8 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas Durante la centuria pasada se desarrollaron diversos sistemas para la comunicación de voz inalámbrica entre los que destacan: Durante la centuria pasada se desarrollaron diversos sistemas para la comunicación de voz inalámbrica entre los que destacan: RadioaficionadosRadioaficionados Banda CiudadanaBanda Ciudadana Redes de Radio Móviles PrivadasRedes de Radio Móviles Privadas Redes de Radio Semipúblicas.Redes de Radio Semipúblicas. Sin embargo, la telefonía móvil publica tiene sus antecedentes en la Red Móvil Pública (PLMN, Public Land Mobile Network), por AT&T y Southwestern Bell hacia 1945 [moya]. Sin embargo, la telefonía móvil publica tiene sus antecedentes en la Red Móvil Pública (PLMN, Public Land Mobile Network), por AT&T y Southwestern Bell hacia 1945 [moya]. Este sistema fue instalado en la ciudad de San Luís, Missouri, Estados Unidos y utilizaban una antena de alta potencia que usaba la técnica de modulación por frecuencia (FM) y que proporcionaba una gran cobertura al área metropolitana. Este sistema fue instalado en la ciudad de San Luís, Missouri, Estados Unidos y utilizaban una antena de alta potencia que usaba la técnica de modulación por frecuencia (FM) y que proporcionaba una gran cobertura al área metropolitana.

9 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas En 1947, D.H Ring de los Laboratorios Bell propusieron el concepto de celda que permitía la reutilización de las frecuencias. En 1947, D.H Ring de los Laboratorios Bell propusieron el concepto de celda que permitía la reutilización de las frecuencias. Sin embargo, no fue sino hasta 30 años después que este sistema se desarrollara. Sin embargo, no fue sino hasta 30 años después que este sistema se desarrollara. Se creo el primer sistema de telefonía móvil bidireccional (IMTS, Improved Mobile Telephone System)( no celular). Se creo el primer sistema de telefonía móvil bidireccional (IMTS, Improved Mobile Telephone System)( no celular). El primer sistema de telefonía móvil se le atribuye a los europeos, quienes hacia los años 40 crearon un sistema en Estocolmo a través L.M. Ericsson. El primer sistema de telefonía móvil se le atribuye a los europeos, quienes hacia los años 40 crearon un sistema en Estocolmo a través L.M. Ericsson.

10 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares No fue sino hasta 1969, más de 20 años después que Ring introdujo el concepto de celdas, que los Laboratorios Bell emplean el concepto de reuso de las frecuencias en un servicio comercial, en un tren que viajaba entre Nueva York y Washington. Sin embargo, no fue sino hasta 1978, que entra en funcionamiento el primer sistema celular funcional. No fue sino hasta 1969, más de 20 años después que Ring introdujo el concepto de celdas, que los Laboratorios Bell emplean el concepto de reuso de las frecuencias en un servicio comercial, en un tren que viajaba entre Nueva York y Washington. Sin embargo, no fue sino hasta 1978, que entra en funcionamiento el primer sistema celular funcional. Aparentemente el primer sistema celular fue a operar comercialmente en Arabia Saudita a través de la operadora Bahrain Telephone Company (Batelco) en Mayo, 1978 [privaline][moya]. El sistema tenía 2 celdas y 250 abonados, 20 canales en la banda de los 400 MHz. Aparentemente el primer sistema celular fue a operar comercialmente en Arabia Saudita a través de la operadora Bahrain Telephone Company (Batelco) en Mayo, 1978 [privaline][moya]. El sistema tenía 2 celdas y 250 abonados, 20 canales en la banda de los 400 MHz.

11 AMPS TACS NTT Otros IS-95 GSM IS-136 y PDC IS-95B HSCSD GPRS EDGE 3GPP2 CDMA2000-1XRTT CDMA2000-1XEV, DV, DO CDMA2000-3XRTT 3GPP W-CDMA TD-SCDMA 1G 2G 2.5G 3G

12 System Name or Standard Start DateCountry of origin or region it operated in AMPS1979 trial, 1983 commerical United States, then world wide AURORA Alberta, Canada C-Netz (external link, inGerman) C-Netz (external link, inGerman) (C-Netz, C- 450) Begins '81, upgraded in 1988? Germany, Austria, Portugal, South Africa Comvik (external link)August, 1981Sweden ETACS (external link)1987?U.K., now world wide JTACS (external link)June, 1991Japan NAMPS (Narrowband Advanced Mobile Phone Service) 1993?United States, Israel, ? NMT 450 (Nordic Mobile Telephone) link dead NMT 900 (Nordic Mobile Telephone) Sweden, Norway, Denmark, Finland, Oman; NMT now exists in 30 countries NTACS/JTACS (external links infra) NTT (external link) NTT Hi Cap (external link) June, 1991 December, 1979 December, 1988 Japan RadioCom (RadioCom2000) (external link), in French November, 1985France RTMS (Radio Telephone Mobile System) (external link, in Italian) September, 1985Italy TACS (Total Acess Communications System) (external link) 1985United Kingdom, Italy, Spain, Austria, Ireland Primera Generación de Sistemas Celulares

13 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares (2G) Groups Special Mobile (GSM) fue formado en 1982 por el Conference Europeenne des Postes et des Telecommnications (CEPT). Groups Special Mobile (GSM) fue formado en 1982 por el Conference Europeenne des Postes et des Telecommnications (CEPT). La idea era formar un sistema celular digital pan-Europeo. La idea era formar un sistema celular digital pan-Europeo. En 1989 fue estandarizado por el European Telecommunications Standards Institute (ETSI). En 1989 fue estandarizado por el European Telecommunications Standards Institute (ETSI). Los servicios comerciales se iniciaron en Los servicios comerciales se iniciaron en 1991.

14 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares (2G) Cdma2000 Cdma2000 Tecnología de espectro disperso. Tecnología de espectro disperso. Fue reservada primeramente para uso militar. Fue reservada primeramente para uso militar. Code-Division Multiple Access (CDMA) fue aprobado en 1993 por la Telecommunications Industry Association (TIA). Code-Division Multiple Access (CDMA) fue aprobado en 1993 por la Telecommunications Industry Association (TIA). Su uso comercial se inicia en Su uso comercial se inicia en Ahora llamado cdmaOne. Ahora llamado cdmaOne. La primera versión de CDAM fue IS-95A, luego se libero IS-95B. La primera versión de CDAM fue IS-95A, luego se libero IS-95B.

15 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares (2G) En 1990 selecciona el sistema Time Division Multiple Access (TDMA). como el sucesor digital de AMPS. En 1990 selecciona el sistema Time Division Multiple Access (TDMA). como el sucesor digital de AMPS. El sistema basado en TDMA usado en Japón es el Pacific Digital Cellular (PDC). El sistema basado en TDMA usado en Japón es el Pacific Digital Cellular (PDC).

16 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares (1G y 2G)

17 Es evidente por: Es evidente por: Necesidad de mas capacidad.Necesidad de mas capacidad. Nuevas frecuencias yNuevas frecuencias y Mayores tasas de transmisión.Mayores tasas de transmisión. Se deseaba un único estándar (no fue posible). Se deseaba un único estándar (no fue posible). Dos estándares ahora reconocidos por cuerpos de estandarización (ITU): Dos estándares ahora reconocidos por cuerpos de estandarización (ITU): Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares (3G)

18 Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), compuesto por dos modos relacionados: Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), compuesto por dos modos relacionados: CDMA-espectro directo o Wideband CDMA o Frequency Division Duplex (FDD).CDMA-espectro directo o Wideband CDMA o Frequency Division Duplex (FDD). CDMA-TDD (time-division duplex)CDMA-TDD (time-division duplex) Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares (3G)

19 Cdma2000: Cdma2000: Una evolución de cdmaOneUna evolución de cdmaOne Se esta trabajando en las siguientes direcciones:Se esta trabajando en las siguientes direcciones: Cdma2000 1x Cdma2000 1x Cdma2000 1xEV-DO Cdma2000 1xEV-DO Cdma2000 1xEV-DV Cdma2000 1xEV-DV Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares (3G)

20 Es impulsada por: Es impulsada por: Servicios inalámbricos de mayor calidad y velocidad. Servicios inalámbricos de mayor calidad y velocidad. Revolución tecnológica que combina la naturaleza ubicua de la Internet y la PC. Revolución tecnológica que combina la naturaleza ubicua de la Internet y la PC. Aunque aun inmadura, incluye conceptos tales como: Aunque aun inmadura, incluye conceptos tales como: Innovaciones en: Innovaciones en: Arquitecturas.Arquitecturas. Reservación del espectro y su utilización.Reservación del espectro y su utilización. Comunicaciones de radioComunicaciones de radio Servicios y aplicaciones.Servicios y aplicaciones. Proporcionan servicios de roaming a través de diferentes tipos de redes. Proporcionan servicios de roaming a través de diferentes tipos de redes. Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Sistemas Celulares (4G)

21 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Redes Internas (Indoor) Wireless LANs (WLANs): Wireless LANs (WLANs): No pertenecen a la evolución mostrada anteriormente, pero surgen como una extensión a las LANs.No pertenecen a la evolución mostrada anteriormente, pero surgen como una extensión a las LANs. Relegadas inicialmente a un segundo plano, las WLANs se han desplegado rápidamente.Relegadas inicialmente a un segundo plano, las WLANs se han desplegado rápidamente. Sus características se encuentran en ofrecer mayores tasa de accesos que las tecnologías celulares incluso de la 3G a precios menores.Sus características se encuentran en ofrecer mayores tasa de accesos que las tecnologías celulares incluso de la 3G a precios menores.

22 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Satélites Otras tecnologías inalámbricas que han evolucionado paralelamente son: Otras tecnologías inalámbricas que han evolucionado paralelamente son: La tecnología de satélites cuyo inicios se remontan a la mitad del siglo pasado. La tecnología de satélites cuyo inicios se remontan a la mitad del siglo pasado. Grandes avances que van desde grandes satélites GEOs hasta pequeños satélites como los LEOS pasando por los MEOs. Grandes avances que van desde grandes satélites GEOs hasta pequeños satélites como los LEOS pasando por los MEOs.

23 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Venezuela En 1992 nace Movilnet como empresa filial de CANTV. En 1992 nace Movilnet como empresa filial de CANTV. En 1996 Movilnet migró de la telefonía celular analógica al modo digital, sobre TDMA o Acceso Múltiple por División de Tiempo. En 1996 Movilnet migró de la telefonía celular analógica al modo digital, sobre TDMA o Acceso Múltiple por División de Tiempo. Actualmente se encuentra implementando CDMA1x. Actualmente se encuentra implementando CDMA1x.

24 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Venezuela Telcel comenzó sus operaciones en noviembre de Telcel comenzó sus operaciones en noviembre de Se inicio con la tecnología AMPS. Se inicio con la tecnología AMPS. En noviembre de 1998, Telcel introdujo la tecnología digital más avanzada CDMA (Acceso Múltiple por División de Códigos). En noviembre de 1998, Telcel introdujo la tecnología digital más avanzada CDMA (Acceso Múltiple por División de Códigos). En el año 2000, se introdujo la tecnología Wap (Wireless Application Protocol), para hacer posible la conexión a Internet a través de un teléfono celular. En el año 2000, se introdujo la tecnología Wap (Wireless Application Protocol), para hacer posible la conexión a Internet a través de un teléfono celular.

25 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Venezuela En 2001, Telcel introduce el Telcel Fijo En 2001, Telcel introduce el Telcel Fijo En abril de 2001, Telcel se convirtió en la primera empresa en prestar servicios de acceso a Internet a grandes velocidades a través de la tecnología WLL (Wireless Local Loop) conocida como Banda Ancha. En abril de 2001, Telcel se convirtió en la primera empresa en prestar servicios de acceso a Internet a grandes velocidades a través de la tecnología WLL (Wireless Local Loop) conocida como Banda Ancha. A finales del 2002, Telcel introduce la Tercera Generación Celular. A finales del 2002, Telcel introduce la Tercera Generación Celular.

26 Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas: Venezuela Comienza sus operaciones en Venezuela con la tecnología GSM. Comienza sus operaciones en Venezuela con la tecnología GSM. Introduce mensajería de texto en el Introduce mensajería de texto en el 2000.

27 TELEFONÍA MÓVIL INDICADORES AÑOS CONCEPTO * Suscriptores Población 1/ Penetración4,83%8,62%15,92%22,47%26,18%25,96%27,31% Ingresos Operativos (miles de Bs) Tráfico (miles de minutos) Número de Empresas Operativas Fuente: Observatorio Estadístico. Conatel. * Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel. Indicadores (según CONATEL)

28

29 Compañías de Telefonía Móvil Telefonía Móvil Digicel, C.A. Corporación Digitel, C.A. Telcel, C.A. Telecomunicaciones Movilnet, C.A. Infonet Redes de Información, C.A.

30 Clasificación de las Redes Móviles e Inalámbricas Pueden ser clasificadas de acuerdo a diversos criterios. Pueden ser clasificadas de acuerdo a diversos criterios. La siguiente es un intento de clasificación basada en cobertura y tipo de información transportada (en particular voz y datos). La siguiente es un intento de clasificación basada en cobertura y tipo de información transportada (en particular voz y datos).

31 Clasificación de las Redes Móviles e Inalámbricas Redes Móviles e Inalámbricas WLANs IEEE HiperLAN2 WPANs Bluetooth IrDA Voz DECT (telefonía sin hilos) WMANs IEEE WLL WWANs Voz 1G (AMPS, TACS) 2G (GSM, IS-95, PDC, IS-136) 3G (cdma2000, W-CDMA) Datos GPRS CDPD

32 Clasificación de las Redes Móviles e Inalámbricas Redes con Infraestructura. Redes con Infraestructura. Access Point A Estación 6 Estación 2 Estación 3 Access Point B Estación 4 Access Point C Estación 5 Estación 7 Estación 8 Estación 1 Backbone de Alta Velocidad Cableado

33 Clasificación de las Redes Móviles e Inalámbricas Redes Ad hoc. Redes Ad hoc. Colección de nodos móviles que permiten el establecimiento de una comunicación ubicua sin una infraestructura central.Colección de nodos móviles que permiten el establecimiento de una comunicación ubicua sin una infraestructura central. Los enlaces son dinámicas al igual que la configuración.Los enlaces son dinámicas al igual que la configuración. Entre sus retos están: Entre sus retos están: SeguridadSeguridad EnrutamientoEnrutamiento OverheadOverhead InterferenciasInterferencias Conectividad vs retardo, capacidad y potencia.Conectividad vs retardo, capacidad y potencia. Fluctuaciones de la capacidad del enlace y latencia.Fluctuaciones de la capacidad del enlace y latencia. Estación 1 Estación 2 Estación 3 Estación 4

34 Modelo de Referencia Física Enlace de Datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación Física Enlace de Datos Red Física Enlace de Datos Red Transporte Sesión Presentación Aplicación

35 Arquitectura de Protocolos Redes Celulares (CDMA TDMA GSM) WLANS (802.11, Bluetooth) Satélites (LEO,MEO,GEO) WLL IP IP Móvil Enrutamiento Ad Hoc WDP TCP/ TCP+(Vegas, tahoe) WTP Aplicaciones WAE WSP

36 Retos Mejoramiento de la técnicas de señalización. Mejoramiento de la técnicas de señalización. Mejoramiento de las técnicas de acceso al medio (CDMA). Mejoramiento de las técnicas de acceso al medio (CDMA). Desarrollo o mejoramiento de los protocolos de enrutamiento (sobres redes de infraestructura pero mas aun redes ad hoc). Desarrollo o mejoramiento de los protocolos de enrutamiento (sobres redes de infraestructura pero mas aun redes ad hoc). Optimización cross-layer: difuminar limites entre capas. Optimización cross-layer: difuminar limites entre capas. Integración de las diversas tecnologías. Integración de las diversas tecnologías.

37 Reflexión Se ha dicho que la redes móviles de hoy son una evolución de las redes de telefonía (orientadas hacia la voz), que características de este tipo de servicio facilitan/complican la implantación de servicios de datos. Se ha dicho que la redes móviles de hoy son una evolución de las redes de telefonía (orientadas hacia la voz), que características de este tipo de servicio facilitan/complican la implantación de servicios de datos. Discuta que hubiese pasado si la evolución de estas redes se hubiese iniciado a partir de redes de datos en vez de voz. Discuta que hubiese pasado si la evolución de estas redes se hubiese iniciado a partir de redes de datos en vez de voz. En esta presentación se ha hecho referencia a algunos sistemas móviles/inalámbricos, que otros sistemas existen? En esta presentación se ha hecho referencia a algunos sistemas móviles/inalámbricos, que otros sistemas existen?

38 Asignación: Tópico Título Título Justificación Justificación Objetivos Objetivos Bibliografía Bibliografía Discutir con Profesora a Finales de Noviembre Discutir con Profesora a Finales de Noviembre


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