TECNOLOGIA DE TELECOMUNICACIONES

Presentación del tema: "TECNOLOGIA DE TELECOMUNICACIONES"— Transcripción de la presentación:

1 TECNOLOGIA DE TELECOMUNICACIONES
TELEFONÍA CELULAR

2 GENERACIÓN 0 CARACTERÍSTICAS Tecnología móvil previa a la era celular.
Instalado en camiones y portafolios. Equipo puesto atrás en el camión (transmisor-receptor, dial). La tecnología fue lanzada por Finlandia. De ahí que fue conocido al país como el primero con red comercial de telefonía móvil.

3 PRIMERA GENERACIÓN (1G)
Apareció en1979 luego se proliferó en la década de los 80’s. La transferencia era analógica y exclusivamente para la voz. La técnica se basaba en redes celulares con múltiples estaciones de base relativamente cercanas, y protocolos para el traspaso entre las celdas cuando el teléfono se movía de una celda a otra. La calidad del enlace era reducida. Velocidad de conexión era menor de 2400 baudios. Usó la técnica de multiplexación Acceso múltiple por división de Frecuencia (Frecuency Division Multiple Access o FDMA). (Divide al espectro disponible en canales, que corresponden a distintos rangos de frecuencia. Siendo estos canales asignados a distintos usuarios y comunicaciones a realizar sin interferirse entre sí. La función de compartir el acceso a los distintos canales era realizado por diferentes métodos tales como TDMA, CDMA o SDMA.

4 PRIMERA GENERACIÓN (1G)
Servicio reducía la cantidad de usuarios que podía atender simultáneamente, ya que la asignación de canal estático tenía esta limitación. La tecnología predominante era la AMPS (Advanced Mobile Phone Service) en Estados Unidos y otros países. Ésta ofrecía 666 canales divididos en 624 canales de voz y 42 canales de señalización de 30 khz. cada uno. Se utilizó TACS (Sistema de comunicación de acceso total) introducido en Reino Unido y contaba con 1000 canales de 25khz cada uno y operaba en la banda de 900 MHz También aparecieron los sistemas MNT (Japonés), C-Netz (alemán) y French Radiocom (Francés). Motorola fue la primera cia. en colocar un teléfono portátil per se. En 1981 Arabia Saudita se inició la primera red de telefonía celular con Roaming Automático, (CIA. NMT).

5 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
Las formas de uso del espectro de frecuencia que utilizaba la 1G era insuficiente para soportar la calidad de servicio que se requería. En 1992, aparecieron los sistemas digitales, y con ello algunas optimizaciones. Se incorporó la característica de enviar mensajes (Short Message Service - SMS). Los sistemas GSM, TDMA (ANSI-136), CDMA (IS-95) Y PDC (Japón) se introdujeron en el mercado. En Estados Unidos se realizó la primera llamada digital en 1990. En 1991 fue instalada la primera red GSM en Europa.

6 SEGUNDA GENERACIÓN (2 G)
Los protocolos 2G soportan velocidades de información por voz más altas, pero limitados en comunicación de datos. Mayor calidad de las transmisiones de voz. Mayor capacidad de usuarios. Mayor confiabilidad de las conversaciones La posibilidad de transmitir mensajes alfanuméricos. Servicio permite enviar / recibir mensajes cortos hasta 160 caracteres des desde un teléfono móvil. Navegar por internet wap (wireless Access protocol)

7 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
CDMA (Acceso múltiple por división de código): Utiliza una tecnología de espectro ensanchado que permite transmitir una señal de radio a través de un rango de frecuencia amplio. TDMA (Acceso múltiple por división de tiempo): Emplea una técnica de división de tiempo de los canales de comunicación para aumentar el volumen de los datos que se transmiten simultáneamente. Esta tecnología se usa, principalmente, en el continente americano, Nueva Zelanda y en la región del Pacífico asiático.

8 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
GSM (Sistema global para las comunicaciones móviles) El estándar fue más usado en Europa y Estados Unidos. Utilizaba las bandas de frecuencia de 900 MHz y de 1800 MHz en Europa. Sin embargo, en Estados Unidos la banda de frecuencia utilizada es la de 1900 MHz Por lo tanto, los teléfonos móviles que pueden funcionar tanto en Europa como en Estados Unidos se denominan teléfonos de tribanda. Permite transmisiones de voz y de datos digitales de volumen bajo. En una red GSM, la terminal del usuario es llamada estación móvil. Una estación móvil está constituida por una tarjeta SIM (Módulo de identificación de abonado), que identifica de manera única al usuario y al dispositivo del usuario (celular).

9 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
Cada tarjeta SIM posee un número de identificación único (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados móviles). Este código se puede proteger con una clave de 4 dígitos llamada código PIN. Por lo tanto, la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicación con la estación base. Las comunicaciones entre una estación móvil y una estación base se producen a través de un vínculo de radio.

10 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
GSM (Sistema global para las comunicaciones móviles)

11 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
GSM (Sistema global para las comunicaciones móviles) Todas las estaciones base de una red celular están conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC), que administra la distribución de los recursos. El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS). Por último, los controladores de estaciones base están físicamente conectados al Centro de conmutación móvil (MSC) que los conecta con la red de telefonía pública y con Internet; lo administra el operador de la red telefónica. El MSC pertenece a un Subsistema de conmutación de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios, su ubicación y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios.

12 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
GSM (Sistema global para las comunicaciones móviles) Una tarjeta SIM contiene la siguiente información: El número telefónico del abonado (MSISDN). El número internacional de abonado (IMSI, Identificación internacional de abonados móviles). El estado de la tarjeta SIM. El código de servicio (operador). La clave de autenticación. El PIN (Código de identificación personal). El PUK (Código personal de desbloqueo).

13 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a 3G. La tecnología 2.5G es más rápida y más económica para actualizar a 3G. La generación 2.5G ofrece características extendidas. Se amplió el estándar GSM para ofrecer capacidades adicionales que los sistemas 2G tales como GPRS (General Packet Radio System) Servicio general de paquetes de radio) que permite velocidades de datos teóricas en el orden de los 114 Kbits/s pero con un rendimiento cercano a los 40 Kbits/s en la práctica. HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) (Velocidades de datos mejoradas para la evolución global) cuadriplica las mejoras en el rendimiento de GPRS con la tasa de datos teóricos anunciados de 384 Kbps, por lo tanto, admite aplicaciones de multimedia. EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) IS-136B, IS-95B, entre otros. Europa y Estados Unidos hizo el cambio a 2.5G en el 2001. Japón fue directo de 2G a 3G en el 2001.

14 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
Estándar GPRS (Servicio general de paquetes de radio) El estándar GPRS (General Packet Radio Service) es una evolución del estándar GSM y es por eso que en algunos casos se denomina GSM++. Dado que es un estándar de telefonía de segunda generación que permite una transición hacia la tercera generación (3G), el estándar GPRS por lo general se clasifica como 2.5G. GPRS extiende la arquitectura del estándar GSM para permitir la transferencia de datos del paquete con una tasa de datos teóricos de alrededor de 171,2 Kbits/s (hasta 114 Kbits/s en la práctica). Para el transporte de voz, el estándar GPRS emplea la arquitectura de red GSM y provee acceso a la red de datos (especialmente Internet) por medio del protocolo IP o del protocolo X.25.

15 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
Estándar GPRS (Servicio general de paquetes de radio) GPRS tiene características nuevas: Servicio de punto a punto (PTP): es la capacidad de conectarse en modo cliente-servidor a un equipo en una red IP. Servicio de punto a multipunto (PTMP): constituye la capacidad de enviar paquetes a un grupo de destinatarios (Multidifusión). Servicio de mensajes cortos (SMS).

16 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
Arquitectura de la red GPRS La integración de GPRS a una arquitectura GSM requiere que se añadan nuevos nodos de red denominados GSN (nodos de soporte GPRS) ubicados en una red de transporte: El router SGSN (Nodo de soporte de servicio GPRS) gestiona las direcciones de las terminales de la celda y proporciona la transferencia de la interfaz de paquetes con la pasarela GGSN. La pasarela GGSN (Nodo de soporte de pasarela GPRS) se conecta con otras redes de datos (Internet). En particular, GGSN debe proporcionar una dirección IP a las terminales móviles durante toda la conexión.

17 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
Arquitectura de la red GPRS GPRS integra el concepto de calidad de servicio (abreviado QoS), que representa la capacidad de adaptar el servicio a las necesidades de una aplicación. El estándar GPRS especifica 4 esquemas de codificación, llamados CS-1, CS-2, CS-3 y CS-4. Cada uno define el nivel de protección de los paquetes contra interferencias para poder degradar la señal según la distancia entre las terminales móviles y las estaciones base. Cuanto mayor sea la protección, menor será el rendimiento:

18 SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
EDGE (Tasas de datos mejoradas para la evolución de GSM) El estándar EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution, Tasas de datos mejoradas para la evolución de GSM) es la evolución del estándar GSM que modifica el tipo de modulación. Al igual que el estándar GPRS, el EDGE está pensado para ser una transición hacia la tercera generación de la telefonía móvil (3G). También se utiliza el término 2.75G para describir el estándar EDGE. El EDGE utiliza una modulación diferente a la modulación usada por GSM (EDGE emplea la modulación 8-PSK), lo que implica que las estaciones base y las terminales móviles deben ser modificadas para poder admitirlo. El EDGE triplica la velocidad de datos, pero ofrece un área de cobertura menor. En teoría, el EDGE posee un rendimiento de hasta 384 Kbits/s en el caso de estaciones fijas (peatones y vehículos lentos) y hasta 144 Kbits/s para estaciones móviles (vehículos veloces).

19 TERCERA GENERACIÓN (3G)
Las especificaciones IMT-2000 (Telecomunicaciones móviles internacionales para el año 2000) de la Unión internacional de telecomunicaciones (ITU) definieron las características de la 3G (tercera generación de telefonía móvil). Alta velocidad de transmisión de datos: 144 Kbps con cobertura total para uso móvil. 2 Mbps con áreas de cobertura reducida para uso fijo. Compatibilidad mundial. Compatibilidad de los servicios móviles de 3G con las redes de segunda generación.

20 TERCERA GENERACIÓN (3G)
Usos multimedia, por ejemplo, transmisión de videos, video conferencias o acceso a Internet de alta velocidad. Las redes de 3G utilizan bandas con diferentes frecuencias a las redes anteriores: 1885 a 2025 MHz y 2110 a 2200 MHz. La tecnología UMTS (Sistema universal de telecomunicaciones móviles) y emplea codificación W-CDMA (Acceso múltiple por división de código de banda ancha). La tecnología UMTS usa bandas de 5 MHz para transferir voz y datos con velocidades de datos que van desde los 384 Kbps a los 2 Mbps

21 TERCERA GENERACIÓN (3G)
El HSDPA (Acceso de alta velocidad del paquete de Downlink) es un protocolo de telefonía móvil de tercera generación, apodado "G3.5", que puede alcanzar velocidades de datos en el orden de los 8 a 10 Mbps. Es la versión optimizada de la tecnología UTMS/WCDMA. (canal compartido de enlace descendente).

22 CUARTA GENERACIÓN (4G) La ITU ha establecido que la 4G "deberá ser una red completamente nueva, una red de redes y un sistema de sistemas integrados totalmente basados en el protocolo IP, resultado después de la convergencia de las redes cableadas e inalámbricas".  Las redes 4G serán enteramente por conmutación de paquetes IP. Las redes de 4G serán capaces de proveer velocidades de datos al bajar de 100 Mbps y 1 Gbps, en ambientes exteriores (móviles) e interiores (fijos), respectivamente.

23 CUARTA GENERACIÓN (4G) La ITU estableció una velocidad máxima de 2 Mbps en ambiente de interiores para las redes de 3G. Las redes 4G tendrán calidad de servicio (QoS) y alta seguridad extremo a extremo. **QoS o Calidad de Servicio Son tecnologías que garantizan la transmisión de cierta cantidad de datos en un tiempo dado. QoS es la capacidad de dar un buen servicio. Ej. transmisión de vídeo o voz.

24 CUARTA GENERACIÓN (4G) Los puntos claves del documento 4G/IMT de la ITU-R: 1.Alto grado de coincidencia de la funcionabilidad en todo el mundo, manteniendo al mismo tiempo la flexibilidad necesaria para soportar una amplia gama de servicios y aplicaciones a un costo eficiente. 2.Compatibilidad de servicios con las redes móviles y con las redes fijas. 3.Capacidad de interconexión con otros sistemas de radio. 4.Alta calidad en los servicios móviles.

25 CUARTA GENERACIÓN (4G) 5.Aplicaciones, servicios y equipos amigables al usuario. 6.Capacidad de conexión mundial (roaming). 7.Altas velocidades de datos para servicios y aplicaciones avanzadas.

26 CUARTA GENERACIÓN (4G) 8.Las tecnologías de radio de 4G deberán incluir: OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access), un esquema de modulación multiportadora altamente eficiente. IMO (Multiple Input Multiple Output), un sistema de múltiples antenas que minimiza los errores de datos y la velocidad. ** IMT: Telecomunicaciones Móviles Internacionales, estándar global para redes de comunicaciones inalámbricas definidas por la ITU.

27 WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)
CUARTA GENERACIÓN (4G) Tecnologías contendientes por la 4G WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) Sistema de comunicación digital inalámbrico definido en el estándar del IEEE para redes MAN. Provee comunicaciones de banda ancha con cobertura de hasta 50 kms para estaciones fijas o de 5 a 15 kms para estaciones móviles. El estándar m, conocido como WiMAX móvil, es el que se empleará por las compañías celulares para servicios de 4G. 

28 CUARTA GENERACIÓN (4G) LTE (Long Term Evolution)
Tecnología definida por la organización 3GPP (3G Partnership Project), en donde participan más de 60 operadores, fabricantes e institutos de investigación para definir los estándares de LTE. Proveer servicios de transmisión de datos a más de 300 metros. Tamaño óptimo de las células de 5 Km., de 30 Km. con ligera degradación y hasta 100 Km. con un rendimiento aceptable. Proporciona alto rendimiento para velocidades de 0 a 15 Km./h. La conexión es mantenida en velocidades de 300 a 500 km/h.  

29 CUARTA GENERACIÓN (4G) Ambas tecnologías técnicamente son muy similares, en la forma de transmitir las señales y en las velocidades de transmisión. Usan MIMO, es decir, la información es enviada en dos o más antenas por celda para mejorar la recepción.  Ambos sistemas también utilizan OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), una tecnología que soporta transmisiones de video y multimedia. OFDM es una tecnología madura y altamente probada y que funciona separando las señales en múltiples frecuencias angostas, con bits de datos enviados a la vez en forma paralela.

30 CUARTA GENERACIÓN (4G) CONCLUSIÓN
LTE y WiMAX técnicamente son muy similares. Sus diferencias tienen que ver con las políticas de los proveedores de servicios de telecomunicaciones, quiénes decidirán por cual tecnología realizarán la fuerte inversión de miles de millones de dólares para establecer la red 4G. Un punto a favor de WiMAX, es que es una tecnología madura y que está basada en estándares. Mientras que LTE es una tecnología relativamente nueva que está siendo estandarizada, pero que está bien respalda por la 3GPP. En muchos países, compañías celulares ya están haciendo pruebas con LTE o WiMAX, en otros, están atorados en la parte regulatoria, debido a que no se han subastado las frecuencias para ofrecer estos servicios de manera legal. En muchos de los países subdesarrollados apenas están entrando los servicios de 3G; Y otros aún continúan en la 2G.