Post on 14-Jun-2015
La telefonía celular es un sistema de comunicación telefónica totalmente inalámbrica, en este caso los sonidos se convierten en señales electromagnéticas, que viajan a través del aire, siendo recibidas y transformadas nuevamente en mensaje a través de antenas repetidoras o vía satélite. La telefonía celular presenta las siguientes características:
Gran capacidad de usuarios.
Utilización eficiente del espectro
Amplia cobertura.
Célula o celda: Célula es cada una de las unidades básicas de cobertura en que se divide un sistema celular
Cobertura: En sentido genérico, se entiende por cobertura la zona desde la cual un terminal móvil puede comunicarse con las estaciones de
base y viceversa
Capacidad: Es la cantidad de tráfico que puede soportar este tipo de sistemas
Hand-over" o "Traspaso": Es como se denomina al proceso de pasar una comunicación de un mismo móvil de un canal a otro. Es lo que diferencia a un sistema celular de otro tipo de sistemas de radiocomunicaciones de concentración de enlaces
HLR: Son las siglas de "Home Location Register" o base de datos donde se contiene toda la información del usuario pertinente para la provisión del servicio de telefonía móvil
VLR: Corresponde a las siglas "Visitor Location Register" o base de datos donde se contiene toda la información del usuario necesaria para la provisión de los servicios durante la utilización de los mismos
Registro: Es el proceso mediante el cual un móvil comunica a la red que está disponible para realizar y recibir llamadas
Roaming: Es la capacidad que ofrece una red móvil para poder registrarse en cualquier VLR de la red. Actualmente, este concepto está comúnmente asociado al registro de un móvil en una red distinta de la propia.
Sistema celular se forma al dividir el territorio en áreas pequeñas o células estas se agrupan en racimos y el número de canales disponibles se distribuye en el grupo de células.
Para la escogencia de la célula se tiene en cuenta:•se debe procurar que no existan huecos o solapes en los bordes.•debe buscar una forma que para el radio R contenga la superficie posiblePor tal razón se implemento para las Células la forma del polígono regular.
De los polígonos regulares, escoger un triángulo equilátero, rectángulo y hexágono, elimina el problema de cobertura múltiple o huecos en el área de cobertura.
•El hexágono tiene la máxima área de cobertura.
•El 30-100 por ciento más de área es cubierta por el hexágono comparado con un rectángulo o triángulo equilátero.
•Una capa hexagonal requiere menos células, y por lo tanto son necesarias menos Radio Bases
Las células llamadas con diferentes letras pueden ser asignadas a un único grupo de canales de frecuencia para evitar que haya interferencia
A hasta la I. El total de número de canales es igual a la suma de canales en las células A1 hasta la I1.
A través del reutilización de canales usados en las células A1 y D1 y las células A2 y D2, más llamadas pueden ser procesadas en el área dada al mismo tiempo
Cell Splitting
Cuando el número de usuarios se incrementa y se acerca al máximo número al que se puede dar servicio por célula a un punto tal que la calidad del servicio es afectada, las células pueden ser subdivididas en células más pequeñas, esto es conocido como Cell-Splitting . Si esto no se ha hecho, la “obstrucción” se puede incrementar
Estación móvil MS Estación transceptora base BST Centro conmutador móvil MSC Controlador de estación base BSC Red de telefonía pública conmutada PSTN
Todas las MSC disponen de dos tipos de base de datos:
• HLR (Home Location Register) abonados locales
•VLR (Visitor Location Register) abonados de paso
•Una proporción S/I del usuario del móvil es monitoreada en el área de la célula cada pocos segundos
•Si se establece la llamada, el móvil localiza el área de la célula adecuada, donde S/I mayor.
•El móvil puede salirse del área original de servicio, manda nuevamente la llamada con nueva célula.(HAND-OFF)
Localizando el móvil
El sistema celular tiene las siguientes características para el diseño de un plan de localización móvil:
•Poco grado muy alto de exactitud en la localización del móvil.
•Un móvil (Célula A) esta en conversación con un teléfono frecuencia FA.
•Si se mueve a Célula B, RSL de célula A disminuye.
•Cuando RLC cae de un limite, MSC recibe esto y pregunta a bases adyacentes señal móvil, recibiendo señales de las bases.
•Cuando la señal del móvil se hace más fuerte en una base adyacente, el MSC dispone de un nuevo canal (fb) de la célula candidata e informa a la base de servicio de esta acción
•Duración 200 mS
Las llamadas en móviles tiene las siguientes características:
· La estación base transmite el número de canal al móvil sobre el
canal de control y enciende el canal de voz asignado en un tono SAT.
· La unidad móvil recibe el número de canal, computariza la
frecuencia correspondiente, entona a la frecuencia y transmite de
vuelta el tono SAT.
· Un 10-Khz. ST (intervalo »0.8-sec) es enviado por el móvil sobre el
canal de voz de inversión para indicar que la llamada está en
progreso.
El suscriptor del teléfono de tierra marca el número móvil
El MSC verifica el número y transmite el mensaje a todas las estaciones
bases
Las estaciones bases transmiten señales de paginación sobre el canal
de control de transmisión.
Los móviles en el área de servicio reciben la señal de paginación
El móvil requerido responde a la página.
La estación base informa al MSC que el móvil está disponible.
El MSC asigna un canal de voz libre e informa a la estación base.
Realiza conversación.
La siguiente información es transmitida a la estación de base sobre el canal de control de reversa:
•MIN1
• MIN2
• ESN
•La base transmite la información al MSC.
•· El MSC coordina la conectividad asignando un canal libre y un SAT al móvil y enviando el número telefónico al PSTN.
• El PSTN proporciona la conectividad de tierra.
• La estación base proporciona el canal y el SAT tono al móvil.
• El móvil sintoniza la frecuencia, intercala de nuevo el SAT sobre el canal de voz y la comunicación empieza
La siguiente información es transmitida a la estación base sobre el canal de control de reversa.
•MIN1
•·MIN2
•·ESN:
•·La base transmite la información al MSC.
• El MSC encuentra dos canales vacío informa a la base su descubrimiento.
• La estación base en turno informa a los móviles sobre los canales de control de transmisión, y luego enciende los canales y SAT.
•El móvil sintoniza la frecuencia asignada intercala de nuevo el tono SAT sobre el canal de voz y la comunicación empieza
En la actualidad existen tres tecnologías comúnmente usadas para transmitir información en las redes:
Acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA)
Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA)
Acceso múltiple por división de código (CDMA)
Acceso múltiple significa que más de un usuario (múltiple) puede usar o acceder a cada celda.
En la telefonía celular se emplea con frecuencia la tecnología TDMA y la CDMA.
La tecnología TDMA comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada una utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente
La tecnología TDMA tiene tres veces la capacidad de un sistema analógico que utilice el mismo número de canales,
En algunos sistemas celulares los paquetes digitales de información son mandados durante cada time slot y reensamblados por el receptor en varios componentes originales de voz. TDMA es un Estándar Digital que tiene un ancho de banda de 30 Khz., usa Decodificadores Digitales de voz, más 6 canales en el mismo ancho de banda, mientras que el AMPS usa únicamente un solo canal.
En CDMA los usuarios están aislados por código y pueden compartir la misma portadora de frecuencia eliminando el problema del re-uso de la frecuencia
CDMA puede usar la misma banda de 1.25 Mhz
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, es posible comprimir entre 8 y 10 llamadas digitales.
A nivel mundial existen actualmente tres sistemas
analógicos:
Norma Nórdica: NMT-450, NMT-900.
Norma Americana: AMPS, TACS (900MHz).
Norma Japonesa: NTT, NAMT.
Es un sistema de comunicaciones para telefonía móvil celular
dúplex en la banda de 900 MHz.
Cada MHz del ancho de banda se divide en 40 semicanales de
25 KHz cada uno, dando un total de 1320 canales.
El estándar TACS define tan sólo el protocolo de acceso radio
entre una estación móvil y su correspondiente estación base.
Centrales: electrónicas automáticas, de control por programa almacenado.
Interfaz con la red telefónica básica: con centrales de tránsito, a 4 hilos.
Seguimiento automático.
CARACTERÍSTICAS
LIMITACIONES
Transmisión de datos a 1200bps.
Peor calidad frente a los sistemas digitales
No se puede proteger la información.
Terminales de mayor tamaño que los digitales
Cada BSC controla una sola célula. Una EMX se conecta, a través de
líneas de voz y de datos a varias estaciones de base o células.
BSC
RADIO
EMX
Hacia otras EMX
Hacia otras EMX
Hacia RTC
Registro: cada teléfono móvil posee su propia identidad y está asignado a un
área de localización, esto permite que los mensajes de control sean enviados a
un solo móvil a través de los canales de control del área de localización.
Roaming: el móvil visitante se registra en la EMX/VLR visitada, para lo cual
dicha EMX/VLR debe solicitar los datos de la suscripción de dicho cliente a su
EMX/HLR.
Hand-over: durante la conversación, la estación base comprueba el nivel de
señal recibida y se envían mensajes al móvil
Conversaciones telefónicas entre dos usuarios.
Transmisión de datos, equipando al teléfono móvil con un módem adecuado.
Correo electrónico, recibiéndose los mensajes por pantalla o impresora.
Tratamiento de mensajes. Los teléfonos móviles TACS indican si hay
una llamada en espera o si se ha recibido una llamada en ausencia del
abonado.
Mejorar la calidad de la comunicación
Contrarrestar las limitaciones en cuanto a capacidad del número de usuarios que soportan los sistemas analógicos
Ofrecer una amplia gama de servicios
Implantación de protocolos de señalización más rápidos, potentes y seguros
Uso de la TDMA
El GSM Sistema Global para Comunicaciones Móviles, es el
intento europeo de unificar los distintos sistemas móviles
digitales y sustituir a los análogos en uso.
La GSM es apta para aplicaciones multimedia y altas
transmisiones de datos.
Los protocolos empleados en el sistema GSM soportan altas
velocidades y están enfocados para aplicaciones más allá de la
voz como audio mp3, video en movimiento, videoconferencia y
acceso rápido a Internet.
OMC
EIRHLRVLROtros VLR
AUC
MSCOtros MSC
BTS
BSC
Protocolo GSM
Interface UM
Interface A-bis
Protocolo SS7Interface A
MS
RTB
RDSI
IBERPAC
MSCMSC(centro de conmutacion
de servicios
moviles) :interconecta los
usuarios de la red fija con la
movil y de estos entre si,
mantiene las bases de datos
para tratar las peticiones de
llamadas de los abonados
HLR (Registro de localización
local), es el que almacena los
datos estadísticos más
significativos relativos al
abonado móvil cuando este se
registra en ella, así como los
datos variables asociados a su
movilidad.
VLRVLR (Registro de posiciones de
visitantes), es el que almacena
toda la información sobre el
abonado móvil que entra en su
zona de cobertura
temporalmente, lo que permite al
MSC establecer llamadas tanto
terminales como salientes.
OMCOMC (Centro de operación y
mantenimiento), es para realizar
las funciones de operación y
mantenimiento propias del
sistema, estableciendo
correctamente los parámetros que
controlan los procedimientos de
comunicación.
MSMS (Estación móvil), es el
terminal del usuario, que se
comunica con la red a través de
una interface de radio.
BTSBTS (Estación transceptora
base), contiene los transmisores
y receptores para cubrir una
determinada área geográfica.
BSCBSC (Controlador de estación
base), es para coordinar la
transferencia de llamadas entre
distintas BTS, con el objetivo de
mantener la continuidad y la
potencia con que estas emiten,
para evitar interferencias y ahorrar
baterías.
AUC (centro de autentificación),
asociado al HLR para proteger la
comunicación contra la intrusión
y el fraude.
EIR (registro de identificación)
encargado de controlar el acceso
a la red, evitando el empleo de
equipos móviles no autorizados.
Banda de recepción: 935 – 960 MHz (descendiente de la base al móvil)
Banda de emisión: 890 – 915 MHz (Ascendente del móvil a la base)
Canales por portadora: 8 siendo 1 de control
Número total de portadoras: 124 radiocanales
Separación entre portadoras: 200KHz
Ancho de banda del canal radio: 25 KHz
Capacidad de 200 Erlangs/km2 (500 para GSM 1800)
Técnica de Transmisión: TDMA
Voz codificacion: RPE – LPT (Regular Pulse Exitation - Long Term
Prediction) a 13 Kbps
Posee un total de 992 canales dúplex.
La potencia nominal de las estaciones móviles: 20, 8, 5, 2 y 0.8W
La velocidad máxima admisible del móvil es 200Km/h
Llamadas entre la red pública (RTPC/RDSI) y la red móvil
Llamadas de emergencia
Servicio de datos soporta velocidades de transmisión que va desde los
300bps a los 9.6Kbps
Llamada restringida, desvío de llamadas, y la identificación de llamadas
Servicio de mensajes cortos (SMS - Short Message Service)
aplicaciones más allá de la voz como audio mp3, video en movimiento,
videoconferencia y acceso rápido a Internet
IMT-2000 IMT es un conjunto de requerimientos definidos por la
Unión Internacional de Telecomunicaciones. ITM significa
International Mobile Telecommunications (Telecomunicaciones
Móviles Internacionales), 2000 representa la banda de frecuencia
utilizada, que es la de 2000MHz
Las propuestas más importantes de IMT-2000 son:
UMTS llamada W-CDMA, que se presenta como sucesora de GSM
CDMA2000
TD-CDMA (Time Division Syncronous CDMA)
Posibilidad de usarlos mundialmente
Posibilidad de usarlos en cualquier aplicación móvil.
Soporte de transmisión de datos usando tanto conmutación
de paquetes como conmutación de circuitos.
Tasas altas de transmisión, llegando a 2Mbps
Utilización altamente eficiente del espectro
Trabaja en 1885–2025 MHz y 2110–2200 MHz
Tiene como objeto optimizar el uso del espectro, incrementar la
capacidad del canal y reducir la interferencia
Existen varias técnicas de reutilización de frecuencia conocidas como
técnicas de "Planeación de frecuencias" o "Asignación de canales". las
más utilizadas a nivel mundial son las siguientes:
Plan de reutilización de frecuencia N=7.
Plan de reutilización de frecuencia N=9.
Plan de reutilización de frecuencia N=4.
Plan de reutilización de frecuencia N=3.
Los canales disponibles son distribuidos de manera equitativa en
las siete células las cuales forman un clúster.
d=2Rcos30º=√3R
D2=d2(i2+j2+ij)
Acelda = 3√3R2
2
120º
D
60º
d
R
(i , d)
(j , d)
P1
P2
V
W
La celda hexagonal es solo una herramienta de diseño y
planificación
La cobertura real de una estación base asociada a cada celda queda
determinada por las condiciones reales de propagación (relieve del
terreno) y las características de potencia y sensibilidad del enlace
entre la estación base y el móvil.
Hasta los años 1990 la telefonía estaba a cargo del estado Telecom.
En 1994 se adjudicó la telefonía móvil celular.
El país se dividió en tres zonas.
En la región oriental Bellsouth en la banda B y COMCEL en la banda A.
En la región occidente Cocelco en la banda B y Occel en la banda A.
En la costa atlántica Bellsouth en la banda B y Celcaribe en la banda A
En nuestros días se encuentran distribuídos así:
En la banda “A” COMCEL
En la banda “B” MOVISTAR
Colombia Móvil como operador de PCS
CONGRESO DE LA REPUBLICA
LEY 37 DE 1993
Por la cual se regula la prestación del Servicio de Telefonía
Móvil Celular, la celebración de Contratos de Sociedad
y de Asociación en el ámbito de las Telecomunicaciones y se
dictan otras disposiciones.
El congreso de la república decreta 16 artículos donde se
consigna la normatividad en telefonía celular.