Las tecnologas inalmbricas han tenido mucho auge y desarrollo en estos ltimos aos. Una de las que ha tenido un gran desarrollo ha sido la telefona celular.Desde sus inicios a fnales de los 70 ha revolucionado enormemente las actividades que realizamos diariamente. Los telfonos celulares se han convertido en una herramienta primordial para la gente comn y de negocios; las hace sentir ms seguras y las hace ms productivas.BREVE HISTORIA DE LA TELEFONIA CELULARMartin Cooper fue el pionero en esta tecnologa, a l se le considera como "el padre de la telefona celular" al introducir el primer radiotelfono, en 1973, en Estados Unidos, mientras trabajaba para Motorola; pero no fue hasta 1979 cuando aparecieron los primeros sistemas comerciales en Tokio, Japn por la compaa NTT.En 1981, los pases nrdicos introdujeron un sistema celular similar a AMPS (Advanced Mobile Phone System). Por otro lado, en Estados Unidos, gracias a que la entidad reguladora de ese pas adopt reglas para la creacin de un servicio comercial de telefona celular, en 1983 se puso en operacin el primer sistema comercial en la ciudad de Chicago. MotivacinRpida Instalacin y Crecimiento.Se evita el costo de instalacin del cableado.Comunicaciones pueden llegar donde el cableado es inviable: reas rurales, edifcios viejos, campo de batalla, vehculos, playas, selva, espacio exterior.Automtica comunicacin instantnea sin conexin fsica ni confguracin: Blueetooth.Comunicaciones Satelitales: Amplia Cobertura.Roaming permite la fexibilidad de estar conectados donde quiera y cuando quieraUsuarios (personales y negocios) estn dispuestos a pagar.RetosLa red debe soportar la movilidad del usuario: localizacin, identifcacin, handover.Efciente uso del recurso mas escaso: El Espectro Radio Elctrico: Re-uso de frecuencia, Protocolos de Control de Acceso al Medio (MAC).Proveer Servicios Integrados (Voz, data, video) sobre una misma red: diferenciacin de servicios, prioridades, compartir canales y/o recursos.Mantenimiento de la Calidad de Servicio sobre enlaces no confables.Conectividad y cobertura: interconexin de redes.Seguridad: Privacidad Autenticacin.EFICIENCIA DE COSTOS, ECONOMIAS DE ESCALAS, SEGURIDAD DE INVERSION. Historia de las Comunicaciones Mviles.1946: AT&T introduce el 1er servicio de telefona mvil empleando enlace FM de radio transmisin con lnea de vista: 120kHz/Canal de Voz, Dist. Max. 80 Kms de la estacin base, Discado asistido (Operador).1969: AT&T: IMTS (Improved Mobile Telephone Service): 30 Khz./Canal de Voz, FM Narrowband y discado directo.IMTS: el estndar hasta el desarrollo de AMPS (Advanced Mobile Telephone Service).Primera Generacin de Telefona Celular AnalgicaFinal de los 40s: AT&T desarrolla concepto celular y rehus de frecuencia1971: AT&T Propone Servicio de Telefona Mvil de Alta Capacidad a la FCC (Federal Comunications Comission = CONATEL)1979: USA se estandariza en 800-900 MHz. 1983: AT&T launches AMPS in Chicago 1985: Nordic Mobile Telephone (NMT 450) in Scandanavia, Total Access Communications System (TACS) in UK, C450 in W. GermanySeis sistemas Incompatibles en Europa: Motivaron en Europa el aceleramiento de la 2da Generacin Celular Digital. Primera generacin (1G)La 1G de la telefonia mvil hizo su aparicin en 1979 y se caracteriz por se analgica y estrictamente para voz. La calidad de los enlaces era muy baja, tenan baja velocidad. En cuanto a la transferencia entre celdas, era muy imprecisa ya que contaban con una baja capacidad (Basadas en FDMA, Frequency Division Multiple Access) y, adems, la seguridad no exista. La tecnologa predominante de esta generacin es AMPS (Advanced Mobile Phone System). AMPSAMPS es el sabor ms sencillo de las comunicaciones celulares analgicas.Voz es transmitida usando un transmisor FM, igual que la msica en tu radio.Solo que la sealizacin para el establecimiento de la llamada es digital, pero las funciones de supervisin de la llamada (colgado, descolgado, etc. son hechas con varios tonos de sealizacin. SISTEMAS ANALGICOS: ACCESO FDMALos sistemas analgicos, se realizaron para comunicaciones de voz, por esto las voz modula directamente la portadora, y cada canal de voz es una portadora modulada por la informacin de voz del canal.En FDMA:La tecnologa FDMA separa el espectro en distintos canales de voz, al separar el ancho de banda en pedazos (frecuencias) uniformes. La tecnologa FDMA es mayormente utilizada para la transmisin analgica. Esta tecnologa no es recomendada para transmisiones digitales, aun cuando es capaz de llevar informacin digital.Las transmisiones son simultneas e ininterrumpidas, separadas en frecuencia empleando distintas portadorasEl receptor, mediante la sincronizacin, selecciona el canal deseadoCARACTERSTICAS DE FDMATecnologa muy madura y experimentadaPara sistemas de baja/mediana intensidad de trfcoBanda estrecha: Resistencia a perturbaciones del canalBanda estrecha: Sensible a interferenciasSencillez de realizacin de equiposComplejidad de las estaciones base multicanalesEscasa versatilidadDifcultad de insercin de la sealizacin asociada a la llamadaLimitaciones para la mejora de la calidad Segunda Generacin Celular:1989: Europa estandariza Global System for Mobile Communications (GSM)1992: GSM es lanzado.1990: Japn estandariza Japanese Digital Cellular (JDC) hoy da llamado Personal Digital Cellular (PDC)1990: Europa estandariza Sistema Celular Digital a 1800 MHz (DCS 1800, recientemente nombrado GSM 1800)1993: DCS 1800 es lanzado.1992: IS-54 TDMA (Digital AMPS) es implantado enUSA1996: IS-95 CDMA en USA1996: AT&T y Sprint ofrecen PCS en principales ciudades de USACell Sites, mas pequenos (0.25 km vs. tradicional 1-8 km), Mas pequeos y mas livianos equipos terminales (handsets), Puntos de Acceso ms Econmicos.1998: ITU Comienza el estudio para la propuesta de 3G: 3ra Generacin Celular2000s: UMTS, W-CDMA, cdma2000, EDGE,... La 2G arrib hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracteriz por ser digital.EL sistema 2G utiliza protocolos de codifcacin ms sofsticados y se emplea en los sistemas de telefona celular actuales. Las tecnologas predominantes son: GSM (Global System por Mobile Communications); IS-136 (conocido tambin como TIA/EIA136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications), ste ltimo utilizado en Japn. La mayora de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles de encripcin. En Estados Unidos y otros pases se le conoce a 2G como PCS (Personal Communication Services).SISTEMAS DIGITALES: ACCESO TDMALos sistemas digitales se realizaron para poder manejar informacin de voz y datos, por lo que la voz es digitalizada por mtodos predictivos, y se le aplica una modulacin digital del tipo FSK (FSK, PSK, MSK). En TDMA:La tecnologa TDMA comprime las conversaciones (digitales), y las enva cada una utilizando la seal de radio por un tercio de tiempo solamente. La compresin de la seal de voz es posible debido a que la informacin digital puede ser reducida de tamao por ser informacin binaria (unos y ceros). Debido a esta compresin, la tecnologa TDMA tiene tres veces la capacidad de un sistema analgico que utilice el mismo nmero de canales.La transmisin es simultnea, pero discontinua, en la misma frecuencia portadora de rfagas o paquetes por los distintos usuarios.Cada receptor selecciona la rfaga con su nmero y desprecia las dems1231 23 1 2 31231 23 1 2 3123123 CARACTERSTICAS DE TDMAComplejidad en el acceso: Estricta sincronizacin temporalPara sistemas de alta capacidad de trfcoBanda Estrecha/anchaSimplifcacin de estaciones multicanalesRetardo en la comunicacinElevada versatilidadNecesidad de digitalizacin de la informacinFacilidad de insercin de la sealizacin asociada a la llamadaPermite conseguir una alta calidadPosibilidad de utilizar una sola frecuencia portadora para ambos sentidos de la comunicacinEn redes GSM, la tecnologa TDMA se encuentra dividida en ocho (8) ranuras de tiempo (en lugar de tres), esa es la razn por la que GSM puede soportar un mayor nmero de suscriptores por canal de voz.La razn de la diferencia es que el espaciamiento de los canales de AMPS es de 30 Khz. Y en las redes GSM es de 200 Khz. Global System for Mobile Communications (GSM: originalmente de Groupe Spcial Mobile) es el estndar ms popular para los telfonos mviles en el mundo. Su promotor, la GSM Association, estima que el 82% del mercado mundial de telefona mvil utiliza el estndar . GSM es utilizada por ms de 3 millones de personas a travs de ms de 212 pases y territorios. Su ubicuidad hace que la itinerancia internacional muy comn entre los operadores de telefona mvil, lo que permite a los abonados utilizar sus telfonos en muchas partes del mundo. GSM difere de sus predecesores en tanto que expresin de sealizacin y los canales son digitales, y por lo tanto se considera una segunda generacin (2G), sistema de telefona mvil. Esto tambin ha signifcado que la comunicacin de datos es fcil construir en el sistema GSM tambin fue pionera en una alternativa de bajo costo para llamadas de voz, el servicio de mensajes cortos (SMS, tambin llamados "mensajes de texto"), que es ahora apoyado en mvil otras normas tambin. Otra ventaja es que la norma en todo el mundo incluye un nmero de telfono de emergencia, 112. Esto hace que sea ms fcil para los viajeros internacionales para conectarse a los servicios de emergencia sin saber el nmero de emergencia local. Nuevas versiones de la norma son compatibles hacia atrs con el original de los telfonos GSM. Por ejemplo, el mdulo 97 de la norma aade capacidades de paquetes de datos, a travs de General Packet Radio Service (GPRS). Release'99 presenta mayor velocidad de transmisin de datos utilizando Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE). La red detrs del sistema GSM visto por el cliente es grande y complicado con el fn de proporcionar todos los servicios que se requieren. Se divide en varias secciones y stas son cada cubiertos en artculos separados. El Subsistema de Estacin Base (las estaciones de base y sus controladores). La Red y Subsistema de conmutacin (la parte de la red ms similar a una red fja). Esto es a veces tambin llamado simplemente la red bsica. GPRS Core Network (la parte facultativa que permite paquete basado en las conexiones a Internet). Todos los elementos en el sistema se combinan para producir muchos servicios GSM, tales como llamadas de voz y SMS. Finalmente el hecho por que dicha tecnologa no se difundi ms es porque se debate la interferencia de dichos telfonos con otros equipos electrnicos como sistemas de navegacin area, auxiliares de audicin y posiblemente con algunos marcapasos (RFI, Radio Frecuency Interference).La interferencia se debe a que dichos equipos utilizan cristales en sus circuitoslos cuales oscilan a frecuencias que son utilizadas por el telfono y se produce la interferencia, hecho que no sucede en los telfonos de tecnologa CDMAGeneracin 2.5 GMuchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se movieron a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a la 3. La tecnologa 2.5G es ms rpida, y ms econmica para actualizar a 3G.La generacin 2.5G ofrece caractersticas extendidas, ya que cuenta con ms capacidades adicionales que los sistemas 2G, como: GPRS (General Packet Radio System), HSCSD (High Speed Circuit Switched), EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution), IS-136B e IS-95Bm ebtre otros. Los carriers europeos y estadounidenses se movern a 2.5G en el 2001. Mientras que Japn ir directo de 2G a 3G tambin en el 2001. CDMALa tecnologa CDMA es muy diferente a la tecnologa TDMA. La CDMA, despus de digitalizar la informacin, la transmite a travs de todo el ancho de banda disponible. Varias llamadas son sobrepuestas en el canal, y cada una tiene un cdigo de secuencia nico. Usando al tecnologa CDMA, es posible comprimir entre 8 y 10 llamadas digitales para que estas ocupen el mismo espacio que ocupara una llamada en el sistema analgico.En CDMA la transmisin es simultnea e ininterrumpida de varias comunicaciones en la misma frecuencia pero con cdigos de direccin diferentes.El receptor acepta solo las seales que traen su propio cdigo y expande las dems, considerndolas como ruido.AIRE (Actua como unsumador con coeficientesarbitrarios)(+)A. X1(t) .c1(t) + B. x2(t) .c2 (t)x1(t) . c1(t)Receptor: mutipica a se!arecibida " e#aua a correaci$nrespecto a c$di%o de cana (c1)x1.c1(t).c1(t) + x2(t).c2(t).c1(t)x2(t) . c2(t)c1(t)Receptor: mutipica a se!arecibida " e#aua a correaci$nrespecto a c$di%o de cana (c2)x2.c2(t).c2(t) + x1(t).c1(t).c2(t)c2(t)x1(t)x2(t) Las ventajas de CDMA son:Contempla un mtodo de control de energadiseado para el ahorro de la batera y para ayudar a que no hayan interferencias con otro canal. As se establece una comunicacin con el sitio celular receptor y el telfono para mantener los niveles de potencia constantes y los mas pequeos posibles.En CDMA NO se emplean cristales, loscuales al oscilar crean problemas de RFI potenciales para otros equipos electrnicos.El handof (pase entre celdas) es el convencional (fuerte) con uno suave adicional. Cuando el telfono cruza la frontera de una celda, la celda original continua proporcionando servicio al telfono. La nueva celda se activa y el telfono funciona en ambos sitios celulares hasta alcanzar la sufciente intensidad de seal que la nueva celda pueda tomar.No hay degradacin notable de la calidad de transmisin durante el handof, lo cual es critico en la transmisin de datos.CDMAsoporta servicios de datos, conmutacin de paquetes y la integracin de datos empaquetados digitales celulares(CDPD).La desventaja de CDMA ante la presencia de equipos AMPS es la gran interferenciaoriginada en los equipos CDMA, problema que ha sido ya rectifcado. Tercera generacin 3G.La 3G se caracteriza por contener a la convergencia de voz y datos con acceso inalmbrico a Internet; en otras palabras, es apta para aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos.Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan altas velocidades de informacin y estn enfocados para aplicaciones ms all de la voz como audio (mp3), video en movimiento, videoconferencia y acceso rpido a Internet, slo por nombrar algunos. Se espera que las redes 3G empiecen a operar en el 2001 en Japn, por NTT DoCoMo; en Europa y parte de Asia en el 2002, posteriormente en Estados Unidos y otros pases.Asimismo, en un futuro prximo los sistemas 3G alcanzarn velocidades de hasta 384 kbps, permitiendo una movilidad total a usuarios, viajando a 120 kilmetros por hora en ambientes exteriores. Tambin alcanzar una velocidad mxima de 2 Mbps, permitiendo una movilidad limitada a usuarios, caminando a menos de 10 kilmetros por hora en ambientes estacionarios de corto alcance o en interiores. Telefona mvil 4G4G (tambin conocida como 4-G) son las siglas de la cuarta generacin de tecnologas de telefona mvil. A da de hoy no hay ninguna defnicin de la 4G, pero podemos resumir en qu consistir en base a lo ya establecido.La 4G estar basada totalmente en IP siendo un sistema de sistemas y una red de redes, alcanzndose despus de la convergencia entre las redes de cables e inalmbricas as como en ordenadores, dispositivos elctricos y en tecnologas de la informacin as como con otras convergencias para proveer velocidades de acceso entre 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta (end-to-end) de alta seguridad para permitir ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mnimo coste posible.Se defne 4G como una red que funcione en la tecnologa de Internet, combinndola con otros usos y tecnologas tales como Wi-Fi y WiMAX.La 4G no es una tecnologa o estndar defnido, sino una coleccin de tecnologas y protocolos para permitir el mximo rendimiento de procesamiento con la red inalmbrica ms barata. El IEEE an no se ha pronunciado designando a la 4G como ms all de la 3G.En Japn ya se est experimentando con las tecnologas de cuarta generacin, estando NTT DoCoMo a la vanguardia. CONCEPTO CELULARLa gran idea del sistema celular es la divisin de la ciudad en pequeas clulas o celdas. Esta idea permite la re-utilizacin de frecuencias a travs de la ciudad, con lo que miles de personas pueden usar los telfonos al mismo tiempo. En un sistema tpico de telefona anloga de los Estados Unidos, la compaa recibe alrededor de 800 frecuencias para usar en cada ciudad. La compaa divide la ciudad en celdas. Cada celda generalmente tiene un tamao de 26 kilmetros cuadrados. Las celdas son normalmente diseadas como hexgonos (fguras de seis lados), en una gran rejilla de hexgonos. &icticiaIdeaRea A medida que el tamao de la celda decrece, la capacidad de transporte de trafco AUMENTA, de esta manera, las celdas comienzan grandes mientras que el sistema crece se dividen. 100 canales pueden soportar 100 llamadas simultaneas, si los 100 canales los dividimos entre 100 diferentes cell sites, reutilizando frecuencias apropiadamente, podemos soportar miles de llamadas simultaneas, UNA MEJORA SUSTANCIALEl MTSO (Mobile Telephone Switching Ofce) realiza todas las conexiones, es el puente entre la PSTN y los cell sites.Tambin controla todos las celdas y administra y gerencia los mviles va el canal de control.Funciones del canal de control: registro de mviles (el sistema sabe donde ubicarlos), Paging (el sistema llama a los mviles a travs de este), mviles inician la llamada a travs de este, luego se pasa al canal de voz QU HAY DENTRO DE UN TELEFONO CELULAR?Los celulares son dispositivos electrnicos con diseos intricados, con partes encargadas de procesar millones de clculos por segundo para comprimir y descomprimir el fujo de voz.Si usted desarma un telfono celular, podr encontrar que contiene las siguientes partes:Un circuito integrado que contiene el cerebro del telfono.Una antenaUna pantalla de cristal lquido (LCD)Un teclado pequeoUn micrfonoUna bocinaUna batera ARQUITECTURA DEL SISTEMA CELULARLo primero que se debe saber sobre una red celular es que se disea dependiendo del mercado. En la industria inalmbrica, las reas de cobertura se conocen como reas estadsticas metropolitanas (MSA) y reas estadsticas rurales (RSA). Los dos bloques de frecuencia dentro de un rea de mercado se etiquetan como sistema A o sistemaB. Los telfonos celulares deben estar en la capacidad de poder trabajar en ambos sistemas sin importar la tecnologa de esa red. Es decir, si el sistema A es una red AMPS analgica y el sistema B es una red CDMA, los usuarios podrn utilizar sus telfonos en ambos sistemas.El corazn de las redes celulares es el MSC (Mobile Switching Center), el cual se encarga de administrar el enrutamiento de las llamadas dentro de la red. Tambin controla los handofs y los accesos a ciertas caractersticas de los sistemas y accesos a las bases de datos de la red. Existe un MSC por cada MSA o RSA. El MSC tambin se encarga de coordinar los cambios de un sitio celular a otro, tambin enva alertas a los telfonos mviles, registra los momentos en que cada celular es prendido y administra las conexiones con la red PSTN. Estacin mvil (MS por sus siglas en ingls - Mobile Station): un dispositivo usado para comunicarse en una red celular. Estacin transceptora base (BST por sus siglas en ingls - Base Station Transceiver ): un transmisor/receptor usado para transmitir/recibir seales de la seccin de radio de la red. Centro conmutador mvil (MSC por sus siglas en ingls - Mobile Switching Center): El corazn dela red el cual establece y mantiene las llamadas que se hacen en la red. Controlador de estacin base (BSC por sus siglas en ingls - Base Station Controller: controla las comunicaciones entre un grupo de BSTs y un nico MSC. Red de telefona pblica conmutada (PSTN por sus siglas en ingls - Public switched telephone network ): La seccin terrestre de la red. El Sistema Celular en BloquesDeforma general se divide en cinco subsistemas:NSS: Subsistema de Conmutacin de Red (Network Switching Subsystem)BSS: Subsistema de Estaciones Base (Base Station Subsystem)MS: Estacin Mvil (Mobile Station)O&M: Centro de Operacin y Mantenimiento (Operation and Maintenance Center)BC: Centro de Facturacin (Billing Center) NSS. Subsistema de Conmutacin de RedFunciones:Control y establecimiento de la llamadaInterconexin de RedesDatos de abonados y gestin de los serviciosTarificacinRecoleccin del material estadsticoGestin de la MovilidadGestin de la seguridadSealizacin e interconexin con la Red de Telefona Pblica (PSTN)Control del Subsistema de Estaciones Base (BSS)MTSO NSS. Subsistema de Conmutacin de RedElementos:MSC- MTSO (Centro de Conmutacin de servicios mviles), o central telefnica, es el elemento encargado del control de llamadas, control del BSS, tarifcacin, estadsticas e interconexin con la PSTN e inter funcionamiento entre redes.HLR-VLR (Registros de posiciones): Se encargan se mantener la informacin de los usuarios, servicios asociados a ellos y su localizacin.AC-EIR (Dispositivos de seguridad): El Centro de Autenticacin (AC) y los registros de equipos de usuario (EIC) son dispositivos donde se guardan claves de seguridad del usuario (junto con el VLR) y las claves de seguridad del equipo mvilMSCHLR VLR EIR AC BSS. Subsistema de Estaciones BaseFunciones:Control de la red de radioSealizacin de la interfaz aire y la interfaz con el NSSEstablecimiento de la conexin entre la estacin mvil y el NSSGestin de la movilidadTratamiento y codifcacin de la vozRecogida de material estadsticoBTSBSCBSC BSS. Subsistema de Estaciones BaseElementos:BSC: Controlador de Estaciones Base (Base Station Controller), es el elemento central de la red y controla la red radio (Gestin de la movilidad, establecimiento de la conexin entre la MS y el NSS, recogida de material estadstico y soporte de la sealizacin con el MS y el NSS.BTS: Estacin Base de Transceptores (Base Transceiver Station), es el elemento de la red que mantiene el interfaz aire y el procesamiento de la voz.El Sistema de Transmisin tambin se considera parte de la red de estaciones base.BTSBSC'istema de(ransmisi$n Arquitectura de la BTSFunciones:Baja Frecuencia (banda base): Codifcacin y Decodifcacin de fuente, codifcacin del canal (entrelazado), cifrado (encriptacin), formateado de la trama, Modulacin/ Desmodulacin, Comunicacin con el BSC / MSC.Alta Frecuencia (RF): Modulacin / Desmodulacin, Medida del nivel de seal de las conexiones de los mviles, supervisin del sistema de antenas, medidas de interferencia. MS Estacin MvilEs el dispositivo de comunicacin del usuario. Contiene la identidad del usuario, claves.Existen diferentes tipos y clases de estaciones mviles, dependiendo de la forma, potencia, caractersticas, etc.Actualmente disponen de agenda, manos libres, calculadora, juegos, etc.Normalmente solo funcionan para un tipo de tecnologa, aunque hay desarrollos especiales que soportan diferentes tecnologas/Bandas O & M (OMC) . Centro de Operacin y MantenimientoFunciones:Gestin de fallos: Monitorizacin de alarmas de la red, histricos.Gestin de funcionamiento: Informacin estadstica de los elementos de red (disponibilidad, uso de la red, prdidas de llamadas, etc.)Gestin de la Red Radio y del Software: Cambios de parmetros en las BTSs o en BSCs. Cargas de nuevas versiones de Software a los elementos de red.Envo de datos a elementos de otras redes:Envo de anlisis por e-mail, envo de alarmas por buscapersonas, etc.Es necesario tambin un O&M localizado, para las puestas a punto e integracin de los elementos a la red as como soporte ante fallos del centro de operacin y mantenimientoO & M BC: Billing Center. Centro de transaccin de llamadasRecolecta los datos de tasacin desde las entidades de la red celular y las aplica a las cuentas de los usuarios.El MSC donde se origina la llamada, recolecta la informacin de la llamada (destino, duracin). Cuando la llamada termina, el MSC ensambla esta informacin en un paquete de llamada simple (solo contiene la informacin de esta llamada) y se enva al centro de tasacin.El centro de tasacin asigna este reporte a la cuenta del usuario, y relaciona la informacin del reporte con indicadores (por ejemplo, la duracin con el precio por minuto, y el destino con el precio de llamada local o nacional).Normalmente se conecta a la red a travs del MSC aunque puede involucrar otros elementos.MSCBC INTERFACES DE LA RED CELULAR1.- Interfaz MS - BTS o interfaz aire2.- Interfaz BTS - BSC3.- Interfaz BSC - MSC4.- Interfaces O&M5.- Interfaz al BC6.- Interfaces a otras redes MSBTSMSCBSCO&MBC)'(*)')+*I'+*12 3 54 4 6 INTERFAZ AIRECaractersticas Fsicas:Un par de frecuencias por canal (una para el enlace ascendente y otra para el descendente)Frecuencias utilizadas en el mundo: bandas de 800, 900, 1800 y 1900 MHz.Distingue a los sistemas analgicos y digitales, ya que en los primeros la modulacin es analgica (FM), y en los segundos es digital (FSK, PSK).Es de ancho de banda reducido para que haya una alta densidad de canales por banda, esto infuye directamente en la capacidad del canal.Caractersticas Lgicas:Tiene un canal de sealizacin para el establecimiento de las llamadas y las labores de paging y localizacin.Tiene uno o ms canales de trfco por donde se cursan las llamadas de voz o las llamadas de datosMSBTS INTERFACES O&MCaractersticas:Normalmente se realizan a travs de los mismos enlaces fsicos por los cuales se enva el trfco, pero en canales independientes sobre los que no actan los dispositivos que atraviesa, aunque por razones de redundancia pueden realizarse por un sistema de transmisin diferente.Normalmente es uno o varios circuitos analgicos o digitalesEl sistema de transmisin tpico es por paquetes, a travs de conexiones X.25 analgicas o digitales, sobre el cual se coloca el protocolo TCP/IP.MSCBSCO&M INTERFAZ MSC - BCCaractersticas:Es una conexin de conmutacin de paquetes, tpicamente X.25.No est estandarizadaMSCBC INTERFAZ MSC - OTRAS REDESCaractersticas:Tpicamente es un conjunto de enlaces primarios (E1) por donde va sealizacin y trfco de usuariosLa sealizacin puede ser CAS o CCSMSC)'(*)')+*I'+* ESCENARIOSRegistroDeregistroActualizacin de localizacinLlamada originada por el mvilLlamada recibida por el mvilHandover REGISTROEl registro se produce cuando el mvil es encendido, da conocimiento a la red de que est encendido y su ubicacin1.- El mvil comienza a explorar los canales y se engancha al canal de sealizacin ms fuerte.2.- Por el enlace ascendente del canal de sealizacin enva un mensaje a la red de REGISTRO3.- La BTS enva este mensaje al MSC a travs del BSC, se incluye como informacin adems del nmero de mvil el AREA DE LOCALIZACIN DE LA BTS.4.- La MSC le enva esta informacin al HLR-VLR donde se incluye la informacin del mvil que lo coloca como "activo"MSBTSBSC)'(*)')+*I'+*MSCHLR LR E!R "C DESREGISTROEl desregistro se produce cuando el mvil es apagado, da conocimiento a la red de no estar activo1.- Por el enlace ascendente del canal de sealizacin enva un mensaje a la red de DEREGISTRO2.- La BTS enva este mensaje al MSC a travs del BSC3.- La MSC le enva esta informacin al HLR-VLR donde se modifca la informacin del mvil, que lo coloca como "apagado"MSBTSBSCMSCHLR VLR1# 2334 ACTUALIZACIN DE LA LOCALIZACINLa actualizacin de la localizacin se produce cuando el mvil "activo y sin llamada" se traslada de una BTS con un rea de localizacin X a otra BTS con otra rea de localizacin Y. 1.- Por el enlace ascendente del canal de sealizacin enva un mensaje a la red de ACTUALIZACIN DE LA LOCALIZACIN donde se incluye el nmero de mvil y el identifcador de la nueva rea de localizacin (Y)2.- La BTS enva este mensaje al MSC a travs del BSC3.- La MSC le enva esta informacin al HLR-VLR donde se modifca la informacin del mvil, que lo coloca como "activo en la ubicacin Y"MSBSCMSCHLRLR223 L"$L"$ L" % L" %1 LLAMADA ORIGINADA POR EL MVIL1.- Por el enlace ascendente del canal de sealizacin enva un mensaje a la red de peticin de llamada a un nmero 2.- La BTS enva este mensaje al MSC a travs del BSC. Al mismo tiempo asigna un canal de trfco de la interfaz radio para esta comunicacin. La BTS le indica al mvil a cual canal de trfco debe sintonizarse a travs del enlace descendente del canal de sealizacin.3.- El BSC reserva un circuito de trfco de su interfaz con el MSC para esta conversacin.4.- El MSC chequea si este mvil est en capacidad de realizar la llamada (saldo), y enruta la llamada hacia el destino, y coloca el tono de espera, hasta que el destino responde e inicia la llamada.BTSBSCMSCHLR LR1# 22#32#34 LLAMADA RECIBIDA POR EL MVILLuego de verifcar si el mvil destino esta activo: (de lo contrario aqu termina el escenario)1.- El MSC enva el mensaje de BUSQUEDA o PAGING a todas las BTS con el rea de localizacin donde se encuentra el mvil. Se reserva el circuito de voz en la interfaz terrestre2.-Por el enlace descendente del canal de sealizacin las BTS envan un mensaje a los mviles de PAGING al nmero destino3.- El mvil destino contesta al mensaje de PAGING a travs del enlace ascendente de sealizacin4.- La BTS le asigna un canal de trfco, y le informa que cambie a este a travs del enlace descendente del canal de sealizacin.5.- La BTS enva el mensaje de ALERTA y el mvil comienza a repicar.6.- Al mvil contestar, se abre el altavoz y el auricular y comienza la conversacin.BTSBSCMSCHLR LR2#3#4#51116 El paso principal para realizar una llamada o recibirla es registrarse con la red. Cuando se activa un telfono celular, este enva una seal hacia la red celular. Esta seal posee informacin de registro, la cual es almacenada en el VLR y el HLR del rea de servicio. As, el registro se enva al MSC, el cual administra el registro de todos los telfonos celulares en su red. El MSC examina el MIN para determinar si ese equipo debe tener lnea activada o no. Luego, el MSC enva un mensaje al VLR. Este actualiza su informacin creando un registro para el MIN identifcado. El VLR identifca la posicin del equipo con el MIN indicado e informa al HLR del lugar y solicita un perfl de servicio que se utilizar para el nuevo registro.Entonces, cuando se marca un nmero de telfono celular el cdigo de estacin de ese nmero indica el MSC que se encuentra registrado en el MSC local para el suscriptor. Ah el MSC debe determinar cmo enrutar la llamada. Cuando el MSC recibe la llamada deber verifcar los primeros nmeros generados y consultar con su HRL. El HRL identifcar el ltimo MSC. Si el ltimo MSC fue el MSC local el MSC puede consultar el HLR para determinar exactamente en cul celda se encuentra ahora el telfono celular. Si est registrado en otro MSC, el MSC local debe transferir la llamada hacia el MSC de servicio. Antes de realizarse la transferencia el VLR del lugar consulta con el MSC que est en servicio para determinar como se debe conectar la llamada. Luego, el VLR recibe un nmero de directorio local temporal llamado TLDN (Temporary Local Directory Number). Este TLDN se introduce en el VLR, el cual actualizar el HLR para futuras llamadas.El VLR en el rea visitada identifcar cul celda esa la que se encuentra solicitando el servicio y determinar si esta est activa o inactiva. Si est activo el MSC enva una seal hacia el BSC solicitando que el telfono celular sea buscado. Luego, la seal de bsqueda enviada al celular le dir al terminal que frecuencia usar. Cuando el telfono receptor recibe la seal de bsqueda se conmuta a la frecuencia establecida y enva la confrmacin a su BTS que lo reenva a su BSC, de forma que la llamada se enruta a travs del MSC. HANDOVEREl usuario del mvil se encuentra HABLANDOEl Handover se produce por peticin de la BTS-BSC, debido a que seha producido una condicin (bajo nivel de seal, baja calidad de audio, interferencia, etc.) y se debe hacer traspaso a una estacin vecina1.- La BTS-BSC enva un mensaje de HANDOVER al MSC indicando el mvil y la causa de la peticin.2.- El MSC asigna un nuevo canal de la nueva estacin reservndolo, y adems informa a la celda origen de este canal. En este momento se crea un canal de conferencia a tres entre el mvil,la estacin origen y la estacin destino, para que no haya prdida de la llamada3.- La celda origen le indica al mvil cual es el nuevo canal al que debe sintonizarse.4.- El mvil sintoniza su TX y RX a lasnuevas frecuencias y se engancha al nuevo canal5.- El MSC libera las conexiones de la estacin origen.BSCMSC2#51BTSBTS34 Problemas con los telfonos celularesComo el caso de los telfonos inalmbricos, los telfonos celulares tienen varias desventajas que debe conocer. Vale aclarar que las desventajas no son necesariamente defectos o fallas en el diseo de un telfono celular, sino slo son parte de la naturaleza del producto. En la mayora de los casos, estas desventajas tienen que ver con en enlace de radio entre el telfono celular y una estacin de celda. Los problemas de los telfonos celularespuedenagruparseencuatrocategoras fundamentales: Prdidas de seal, Zonas Muertas Problemas de bateras Intimidad Perdidas de Seal:Un problema inherente a las seales de radio en la gama de 800 a 900 MHz (banda de comunicaciones celulares)es que las seales tienden a moverse slo en lneas rectas a partir de su antena. Dichas ondas de radio de alta frecuencia son debilitadas o atenuadas por la humedad de la atmsfera, refejada por edifcios y superfcies lisas tales como agua y pueden ser bloqueadas completamente por obstculos geogrfcos grandes como montaas y colinas. Casos ms severos pueden impedir que su seal transmitida llegue a la estacin de celda. Observar stas prdidas de seal como pausas repentinas en la recepcin. Podra haber sido una o dos pausas breves, o una serie de pausas de duracin variables, dependiendo de la severidad de la circunstancia.Otra causa comn de la prdida de la seal ocurre cuando uno se aproxima a le regin fronteriza de unrea de servicio en la que no halla otras estaciones que acepten la transferencia de su conversacin. Experimentar un debilitamiento gradual de la seal hasta que comiencen prdidas breves de la seal. Las prdidas de seal rpidamente empeorarn hasta que quede completamente desconectado.Los controles de la estacin de celdas generalmente estn diseados para pasar por alto prdidas menores de seal sin interrumpir su conversacin. Sin embargo, perdidas de seal continuas o prolongadas pueden hacer que la estacin de celda lo desconecte. Con el tiempo sabr dnde se localizan las reas de cobertura dbil en la regin. Zonas Muertas:En principio, las zonas muertas ocurren por las mismas razones generales que las prdidas de seal, aunque el rea de cobertura dbil se presenta a escala mucho mayor. La prdida de las seales recibidas puede ser tanto tiempo que la estacin de celdas interpreta la prdida de seal como haber colgado. La estacin de celda responde dejando libre el canal perdido, resignando los canales segn lo necesiten otras llamadas.reas con colinas, montaosas o urbes densas, a menudo experimentan zonas muertas. Las seales son absorbidas o refejadas; evitando que las ondas de radio se propaguen hasta el rea deseada. Algunas veces una zona muerta puede eliminarse cambiando la localizacin de la estacin de celda dividiendo la celda para aadir estaciones adicionales que cubran adecuadamente el rea afectada.Problemas de BaterasLos telfonos celulares son alimentados por paquetes de bateras recargables de NiCad (Nquel/Cadmio). Aunque las bateras de Nicad son un mtodo conveniente y efectivo para alimentar el telfono, tienen varias desventajas a saber.En primer lugar, las bateras de NiCad tienen una densidad de energa algo menor a las bateras no recargables, adems este tipo de batera generan memoria . Intimidad.Es importante tener en cuenta que el telfono celular, es en gran medida, un radiotransceptor. El enlace entre su telfono celular y la estacin de celda ms cercana esta compuesto por ondas electromagnticas pblicas. En consecuencia, cualquier persona con un receptor sintonizado ya sea a su canal de frecuencia de transmisin o recepcin podr or por lo menos la mitad de la conversacin que ocupa ese canal. La transmisin y recepcin se realizan a dos frecuencias diferentes y, por consiguiente, un oyente secreto no puede escuchar ambas partes de una conversacin simultneamente. Acceso a Internet y dems Aplicaciones por Telfono Celular El desarrollo de los protocolos de acceso a Internet a partir de los celulares se ha visto incrementado en los ltimos aos, y ha obligado a buscar protocolos y tecnologa que permitan universalizar la transferencia y visualizacin de datos y aplicaciones a travs de cualquier dispositivo, ya sea a partir de celulares como de PCs.WAP (Wireless Application Protocol) Es una especifcacin de protocolos estndar para aplicacionesqueutilizanlosdispositivosde comunicacin inalmbricos, aplicaciones como por ejemplo el acceso a Internet desde un celular, el acceso a correo electrnico, u otros.El lenguaje primario del protocolo WAP es el WML (Wireless Markup Language), lenguaje interpretado por los navegadores WAP, de similares caractersticas al HTML.I-mode Es un sistema de acceso a Internet utilizados en los dispositivos mviles, al igual que WAP, creado por DoCoMo en 1999 pero que ha tenido un desarrollo muy importante en Japn. Cerca de un 30% de la poblacin de Japn utiliza i-mode en sus aplicaciones va Internet, ya sea, navegacin de pginas, reservas de boletos de tren, chequeo del estado del tiempo y otros diferentes usos en sus rutinas diarias, como envo de correos electrnicos.