Unidad iv sistemas de telefonia movil
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TELEFONIA MOVIL
CENTRAL DE CONMUTACION
ABONADO FIJO
ACCESO AL ABONADO A TRAVES DE UN MEDIO FISICO (PAR HILO TELEFONICO)
ABONADO MOVIL
ACCESO INALAMBRICO AL ABONADO (ONDA ELECTROMAGNETICA)
CENTRAL DE CONMUTACION
TX
RX RX
TX
TX
RXRX
TX
fc1
fc3
fc4
fc2
fc1
fc4
fc2
fc3
ABONADO MOVIL A
ABONADO MOVIL B
fc1
fc2
fc3
fc2
•EN LA TELEFONIA MOVIL EL ACCESO A LOS ABONADOS ES INALAMBRICO, EL ACCESO SE HACE POR MEDIO DE UNA ONDA DE RADIO•CADA EQUIPO MOVIL UTILIZA DOS PORTADORAS.UNA PARA TRANSMITIR HACIA LA CENTRAL DE CONMUTACION Y A OTRA PARA RECIBIR LA SEÑAL QUE PROVIENE DE LA CENTRAL DE CONMUTACION.•CADA ESTACION MOVIL CONTIENE UN TRANCEPTOR.•EN LA CENTRAL DE CONMUTACION EXISTEN TANTOS TRANCEPTORES COMO EQUIPOS MOVILES
CARACTERISTICAS DEL CANAL DE RADIO
DEL SERVICIO DE TELEFONIA MOVIL.•TECNICA DE MODULACION: FM.
•MODO DE CONEXION: FULL DUPLEX.
•ANCHO DE BANDA DE CADA CANAL DE VOZ: BW=30 KHz.
•RADIO DE AREA DE SERVICIO: 25 KM MAX.
•ANCHO DE BANDA ASIGNADO PARA LAS PORTADORAS :25 MHz EN CADA SENTIDO.
NUMERO MAXIMO DE PORTADORAS (CANALES DE VOZ) EN CADA SENTIDO: 833 PORTADORAS.
FrecTX
MOVIL
1
824MHz
849MHz
894MHz
869MHz
FrecCENTRA
L
# CANAL
# CANAL
833
1 833
833
BW=30KHz
BW=30KHz
45MHz DE SEPARACION
ENTRE PORTADORAS DE
UN MISMO CANAL
COBERTURA DEL SERVICIO DE TELEFONIA MOVIL.
•NUMERO DE TELEFONO EN USO LIMITADO POR EL NUMERO DE PORTADORAS DISPONIBLES.•GRAN DISTANCIA DE SEPARACION ENTR EL MOVIL Y LA CENTRAL DE CONMUTACION.
C.C.
PRINCIPIO DEL REUSO DE LA FRECUENCIAS.
CLUSTER O ARREGLO DE 7 CELDAS
SISTEMA AMPS (ADVANCED MOBILE PHONE SYSTEM)
TERMINAL MOVIL
TERMINAL MOVIL
ESTACION RADIOBASE (RBS)
Subsistema de estaciones Bases
Subsistema de estacion
movil
Subsistema de conmutacion movil
FrecTX
MOVIL
824 825 835 845 846.5
849 851
# CANAL 1 333 666 716 799 1023
869 870 880 890 891.5
894 896
1 333 666 716 799 1023
991
991
A
# CANAL
AA
A
A
AB
B B
B
R
R
DISTRIBUCION DE FRECUENCIAS DEL SISTEMA AMPS
FrecTX
CELDA
El estándar norteamericano para telefonía celular analógica AMPS es EIA-IS-3-D. Sus características se mencionan a continuación: 1.- Consiste de dos bandas de frecuencias separadas, pero adyacentes una con la otra, A y B (824 - 894 MHz). 2.- Cada banda tiene 416 pares de frecuencias (pares de portadoras) ó 416 canales, 30 KHz cada portadora (25MHz/30kHz = 833, 833/2 = 416). 3.- Cada par de frecuencias tiene una separación de 45 MHz entre Tx/Rx, lo cual permite la operación duplex. 4.- De los 416 canales, 21 son de control y se utilizan para el envío de las señales necesarias (monitoreo y señalización) para el establecimiento de las llamadas. 5.- De los 416 canales, 395 son de voz. Si fuera necesario se pueden utilizar 21 de estos canales como de control. 6.- En la radio base se utiliza un transceptor por canal.
ELEMENTOS DEL SISTEMA AMPS 1- UNIDADES DE TELEFONÍA MÓVIL (MS): Cada teléfono consiste en una unidad de control, un
transceptor de radio, una unidad lógica, y una antena. La unidad de control supervisa todas las interfaces de usuario mientras que el transceptor utiliza un sintetizador de frecuencias para sintonizar
los canales asignados.
2- LAS CELDAS (RADIO BASES): La radio base provee la interface entre el MTSO y las unidades móviles. Tiene una unidad de control, cabinas de radio, antenas y una planta de generadora eléctrica y terminales de datos. opera bajo la dirección del centro de conmutación. Administra cada uno de los canales de radio en el sitio, supervisa las llamadas, enciende y apaga el transmisor y receptor de radio, inyecta información a los canales de control y realiza pruebas de diagnóstico en el equipo del sitio de la celda
3- EL CONMUTADOR CENTRAL MÓVIL (MTSO, MOBIL TELEPHONE SWITCHING OFFICE, OFICINA DE CONMUTACIÓN DE TELEFONIA MOVIL ) O (MSC, MOBIL SWITCHING CENTER, CENTRO DE CONMUTACIÓN MOVIL): El conmutador central es el procesador y conmutador de las celdas. Está interconectada con la Oficina Central de telefonía pública fija. Controla el procesamiento y tarificación de llamadas. El MTSO es el corazón del sistema celular móvil, y las funciones celulares que proporciona son:
1.- Administra y controla el equipo y las conexiones de los cell-site. 2.- Soporta varias técnicas de acceso múltiple como: AMPS, TDMA, CDMA y GSM. 3.- Proporciona la interfaz con la PSTN. 4.- Proporciona y administra el registro de ubicación de usuarios locales ó Home Location Register (HLR). 5.- Soporta interconectividad entre sistemas 6.- Soporta funciones de procesamiento de llamadas. 7.- Proporciona la medición y monitoreo de operaciones, así como facturación (O&M).
4- Las conexiones o enlaces: Los enlaces de radio y datos interconectan los tres subsistemas. Estos enlaces pueden ser por medio de antenas de microondas terrestres , fibra optica o cable coaxial.
- La forma y tamaño de la célula dependen de muchos parámetros:
1. Potencia de transmisión (ERP). 2. Ganancia y patrón de la antena. 3. Ambiente de propagación. 4. Nivel de recepción de la señal (RSL) en el borde de la célula (-90dbm definido en el borde de la célula).
Cada canal de voz soporta una sola conversación a la vez. Se Tx 4 diferentes tipos de señales sobre éste: - Voz. - SAT (Supervisory Audio Tone, tono de supervision de audio) - Señalización (ST)- Datos.SAT (Supervisory Audio Tone, tono de supervision de audio): El tono de audio de supervisión (SAT) se transmite sobre el canal de voz directo (Forward voice channel), de la radio base al móvil y se transmite de regreso a la base. Una de las funciones del SAT es indicar la continuidad de la conversación. La pérdida del SAT indica que la llamada ha terminado o el hand-off. Existen tres frecuencias utilizadas para el SAT (5970, 6000, 6030 Hz). Cada una de las frecuencias de SAT es asignada en un cluster, de tal manera que el mismo SAT no sea utilizado con el mismo grupo de canales. Las frecuencias del SAT ayudan a diferenciar los sitios co-canal.
Tono de señalización (ST Signaling tone): -Un ST de 10 KHz es transmitido por el móvil a través del canal inverso (reverse) -de voz como un acknowledgment de algunos comandos recibidos de la célula (cell-site). - Un burst de 50ms del ST indica un acknowledgment de hand off. - El ST es similar al tono de supervisión usado en redes de telefonía convencional.
Descripción del canal de control: - El canal de control está compuesto de un Forward control channel (FOCC) y de un Reverse control channel (RECC). - Los canales FOCC y RECC están separados por 45MHz. - Bit rate = 10kb/s - La modulación FSK con desviación de 8kHz para representar un 0 ó un 1.
HAND-OFF o TRANSFERENCIA DE LLAMADAS
MTSOO
MSC
CA
NA
L
15
HOTL
RSL< umbral
Celdas adyacentes monitorear el RSL
RSL< umbral
RSL< umbral
RSL<
umbral RSL<
umbral
RSL<
umbral
RSL > umbral ,señal
fuerte
Cambiar a canal
320
ir a canal
320
Encender tranceptor 320
•El transceptor del movil se apaga•El movil cambia del canal 15 al 320• el movil vuelve a encender el tranceptor RSL
Un móvil en su célula de servicio (célula A) está realizando una llamada con teléfono de PSTN y utiliza la frecuencia fA. Conforme el móvil se mueve hacia la célula B (célula candidata), su RSL (Received signal level), desde su célula de servicio, empieza a caer. El RSL es monitoreado por el locate receiver. Cuando el RSL cae abajo del HOTL, ( Hand-off threshold, normalmente HOTL = -95dBm.)la BS informa al MSC del suceso. El MSC solicita a todas las BS adyacentes que midan el RSL y toma nota de estas estadísticas. Cuando el RSL del móvil se vuelve más fuerte en una determinada célula, el MSC activa un nuevo canal (fB) de la célula candidata e informa de esto a la célula A. La célula de servicio (A) envía un mensaje al móvil sobre el FOCC(fA) informándole que cambie a sintonizar fB de la célula B. El MSC arregla estos cambios para no perder la comunicación con el teléfono terrestre (PSTN).