TECNOLOGIA DE TELECOMUNICACIONES

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

1 TECNOLOGIA DE TELECOMUNICACIONES
TELEFONÍA CELULAR

2 TELEFONÍA CELULAR GENERACIÓN 0
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 TELEFONÍA CELULAR 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 y la velocidad de conexión era menor a 2400 baudios.

4 TELEFONÍA CELULAR PRIMERA GENERACIÓN (1G)
Utilizó la técnica de multiplexación Acceso múltiple por división de Frecuencia (Frecuency Division Multiple Access o FDMA). Su función era dividir 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. 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.

5 TELEFONÍA CELULAR PRIMERA GENERACIÓN (1G)
En el Reunido Unido utilizaron el sistema TACS (Sistema de comunicación de acceso total) que 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).

6 TELEFONÍA CELULAR 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 algunos avances. 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.

7 TELEFONÍA CELULAR SEGUNDA GENERACIÓN (2G)
GSM (Sistema global para las comunicaciones móviles). El estándar más usado en Europa y Estados Unidos. Este estándar utiliza las bandas de frecuencia de 900 MHz y de 1800 MHz en Europa. En Estados Unidos la banda de frecuencia utilizada es la de 1900 MHz. Era un estándar para teléfonos digitales, por tanto podía conectarse a través del teléfono al computador. Podían enviar y recibir mensajes por , faxes, navegar por internet, acceso a la red LAN de una cia., así como transmisión de datos entre otras funciones digitales. 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 TELEFONÍA CELULAR SEGUNDA GENERACIÓN (2 G) Los protocolos 2G soportan velocidades de información por voz más altas, pero limitados en comunicación de datos. Elevó el nivel de calidad de las transmisiones de voz. Mayor capacidad de usuarios. Mayor confiabilidad y privacidad en la comunicación. 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)

9 TELEFONÍA CELULAR GENERACIÓN 2.5G
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 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.

10 TELEFONÍA CELULAR 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 G3. Características Alta velocidad de transmisión de datos : 144 Kbps con cobertura total para uso móvil. 384 Kbps con cobertura media para uso de peatones. 2 Mbps con áreas de cobertura reducida para uso fijo. Compatibilidad de los servicios móviles de G3 con las redes de segunda generación.

11 TELEFONÍA CELULAR TERCERA GENERACIÓN (3G)
Usos multimedia, como transmisión de videos, video conferencias o acceso a Internet de alta velocidad. Las redes de G3 utilizan bandas con diferentes frecuencias a las redes anteriores: 1885 a 2025 MHz y 2110 a 2200 MHz. En Europa se llama 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. 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

12 TELEFONÍA CELULAR

13 TELEFONÍA CELULAR Cuarta generación 4G
Es un proyecto a corto plazo. Será 50 veces más rápida en velocidad que la tercera generación. Se espera que se empiecen a comercializar en el 2010 ó 2011. La IEEE aún no se ha pronunciado designando a la 4G como En Japón ya se está experimentando con las tecnologías de cuarta generación, estando NTT DoCoMo a la vanguardia. Esta empresa realizó las primeras pruebas con un éxito rotundo (alcanzó 100 Mbps a 200 km/h) y espera poder lanzar comercialmente los primeros servicios de 4G en este año. En el resto del mundo se espera una implantación sobre el año 2020. Los teléfonos móviles 4G tengan capacidad para transmitir datos con la misma rapidez que la fibra óptica, mejorando notablemente la transferencia de imágenes de alta calidad a través de una conexión sin hilos.

14 TELEFONÍA CELULAR Cuarta generación 4G
Está basada totalmente en IP. La 4G no es una tecnología o estándar definido, sino una colección de tecnologías y protocolos para permitir el máximo rendimiento de procesamiento con la red inalámbrica más barata. Con redes 4G se podrían tener servicios Wireless mucho mas rápidos, alta calidad de imágenes en las videollamadas y servicios de transferencias, sobre todo, alta definición en las TV móviles. El WWRF (Wireless World Research Forum) define 4G como una red que funcione en la tecnología de Internet, combinándola con otros usos y tecnologías tales como Wi-Fi y WiMAX.

15 TELEFONÍA CELULAR Cuarta generación 4G
Para el acceso radio abandona el acceso tipo CDMA característico de UMTS. Uso de SDR (Software Defined Radios) para optimizar el acceso radio. Las tasas de pico máximas previstas son de 100 Mbps en enlace descendente y 50 Mbps en enlace ascendente (con un ancho de banda en ambos sentidos de 20Mhz). Los nodos principales dentro de esta implementación son el ‘Evolved Node B’ (BTS evolucionada), y el 'System Access Gateway', que actuará también como interfaz a internet, conectado directamente al Evolved Node B. El servidor RRM será otro componente, utilizado para facilitar la inter-operabilidad con otras tecnologías.

16 TELEFONÍA CELULAR Arquitectura de la red GSM
La red GSM (Sistema global de comunicaciones móviles) es, a comienzos del siglo XXI, el estándar más usado y permite un rendimiento máximo de 9,6 kbps, que permite transmisiones de voz y de datos digitales de volumen bajo. En una red GSM, la terminal del usuario se llama estación móvil. Una estación móvil está constituida por una tarjeta SIM (Módulo de identificación de abonado), que permite identificar de manera única al usuario y a la terminal móvil, o sea, al dispositivo del usuario (normalmente un teléfono portátil).

17 TELEFONÍA CELULAR Arquitectura de la red GSM
Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un número único de identificación de 15 dígitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos móviles). 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. 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, por lo general denominado interfaz de aire (o en raras ocasiones, interfaz Um).

18 TELEFONÍA CELULAR Arquitectura de la red GSM
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.

19 TELEFONÍA CELULAR Arquitectura de la red GSM

20 TELEFONÍA CELULAR Arquitectura de la red GSM Bases de datos
El Registro de ubicación de origen (HLR): Información (posición geográfica, información administrativa, etc.) de los abonados registrados dentro de la zona del conmutador (MSC). El Registro de ubicación de visitante (VLR): Usuarios que no son abonados locales. El VLR recupera los datos de un usuario nuevo del HLR de la zona de abonado del usuario. Los datos se conservan mientras el usuario está dentro de la zona y se eliminan en cuanto abandona la zona o después de un período de inactividad prolongado (terminal apagada). El Registro de identificación del equipo (EIR): Contiene la lista de terminales móviles. El Centro de autenticación (AUC): verifica las identidades de los usuarios.

21 TELEFONÍA CELULAR 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).

22 TELEFONÍA CELULAR Estándar GPRS (Servicio general de paquetes de radio) El estándar GPRS (General Packet Radio Service) es una evolución del estándar GSM. Clasificado 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.

23 TELEFONÍA CELULAR Características
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).

24 TELEFONÍA CELULAR 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.

25 TELEFONÍA CELULAR CONCEPTO DE CALIDAD DE SERVICIO
GPRS integra el concepto de Calidad de Servicio (abreviado QoS), que representa la capacidad de adaptar el servicio a las necesidades de una aplicación. Los criterios de calidad de servicio son los siguientes: Prioridad Confiabilidad Demora Rendimiento

26 TELEFONÍA CELULAR 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). 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).

27 TELEFONÍA CELULAR Arquitectura UMTS Terrestrial Radio Access Network
Como red de acceso, UTRAN permite a los terminales de usuario acceder al núcleo de red de UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), una de las principales redes de comunicaciones móviles de tercera generación (3G). En UTRAN, el acceso al núcleo de red de UMTS se realiza vía radio, a través de una serie de elementos de red interconectados entre sí y con el núcleo de red mediante interfaces de transporte terrestres. Además del acceso radio mediante UTRAN, UMTS permite también la utilización de una red de acceso radio vía satélite.

28 TELEFONÍA CELULAR Arquitectura UMTS Terrestrial Radio Access Network
Los protocolos utilizados en la comunicación entre entidades en esta arquitectura buscan mantener compatibilidad con los definidos actualmente para el GSM, principalmente en lo que se refiere a la parte del usuario. La señalización SS7 utilizada fue sin embargo modificada en las partes inferiores del protocolo MTP de modo a soportar un transporte de datos con tasas más altas.

29 TELEFONÍA CELULAR Arquitectura UMTS Terrestrial Radio Access Network
La comunicación realizada a través de la interface radio de UTRAN utiliza 3 tipos de canales como presentado a continuación.