Sistema telefónico celular

Transcripción

1 Universidad Católica Andrés Bello Sistema telefónico celular Prof. Wílmer Pereira

2 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)

3 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)

4 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

5 GSM Standard europeo (Sistema Global de Comunicaciones Móviles) Usa TDM + FDM Canales de 25 Mhz por usuario 33.8 Kbps

6 Arquitectura GSM

7 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

8 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)

9 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

10 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 Σ i=0,m S i * T i Para saber que se transmitió el receptor aplica la fórmula para cada chip Si resultado 1 transmitió 1-1 transmitió 0 0 no transmitió

11 Ejemplo CDMA

12 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 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

13 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

14 Buhoneros de la telefonía Italia 1930 Malasia 1920