UNIVERSIDAD INCA GARCILASO DE LA VEGA

1. UNIVERSIDAD INCA GARCILASO DE LA VEGA INGENIERIA DE COMUNICACIÓN DE DATOS FACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS Y COMPUTO TEMA : TELEFONIA CELULAR INTEGRANTES : ELCODE

2. Introducción Con el presente trabajo nos hemos podido dar cuenta que parapoder estudiar bien lo que es un sistema de telefonía celulardebíamos primero tener claro lo que es una señal de radio, luegose logro recopilar información de lo que realiza y ofrece un sistemade telefonía celular, tanto en sus tecnologías TDMA,CDMA, GSM,modo de operación, características de uso,un poco de la historia de los celulares, nuevas tendencias y así como demáscaracterísticas del sistema de telefonía celular.

3. Temas • Historia del teléfono celular • Las generaciones de telefonía inalámbrica • Telefonías celulares actuales : . Sistema análogo . Sistema digital • Tecnologías de acceso celular • ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares? • Sistema de telefonía celular básica • Elementos de un radio enlace • Conclusiones • Bibliografía

4. Historia del telefono celular • AlexanderGraham Bellinvento el teléfono en 1876. • NikolaiTeslainventor de la comunicación inalámbrica en 1880 (formalmentepresentado en1894 por un joven italianollamado GuglielmoMarconi). • Martín Cooper unio estas dos tecnologías al inventar el primer radioteléfono en 1973. Es considerado “Padre de la telefonía celular”. • El primer sistema de telefonía celular nació en 1979 en Suecia, y fue puesto en marcha por la empresa Ericcson. Su comercialización se expandió en los años ochenta.

5. Generaciones de la telefonia inhalambrica • PRIMERA GENERACIÓN (1G)La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979 y se caracterizó por ser analógica y estrictamente para voz. • SEGUNDA GENERACIÓN (2G) La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital. • TERCERA GENERACIÓN (3G) La 3G se caracteriza por contener a la convergencia de voz y datos con acceso inalámbrico a Internet; en otras palabras, es apta para aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos.

6. Telefonías celulares actuales • TRANSMISION ANALOGA Onda radial por la cual se transmite, es una señal frágil, transmitida a baja potencia. La llamada es convertida en impulsos eléctricos que viajan en forma de ondas de radio "Análogas" al sonido de la voz original. • TRANSMISION DIGITAL • Toma las señales análogas (sonidos), y las traduce a códigos binarios que pueden ser transmitidos a alta velocidad, para después ser reconvertidos en el sonido de la voz original.

7. Telefonias celulares actuales CUADRO COMPARATIVO

8. Tecnologías de acceso celular Las tecnologias de acceso celular esta dividida en 2 grandes grupos : 1. Sistema Celular Analógico • AMPS (Servicio avanzado de telefonia movil) • FDMA (Acceso multiple por division de frecuencia ) 2. Sistema Celular Digital • TDMA(Acceso multiple por division de tiempo) • CDMA(Acceso multiple por division de codigo) • GSM (Sistema global para comunicaciones moviles)

9. Tecnologías de acceso celular 1. Sistema Celular Analógico Servicio avanzado de telefonia movil (AMPS) Introducido por AT&T liberado en 1983 usando frecuencias de 800-900 MHZ ycon un ancho de banda de 30 KHZ para cada canal. Acceso multiple por division de frecuencia ( FDMA) Separa el espectro en distintos canales de voz, al separar el ancho de banda en pedazos (frecuencias) uniformes.

10. Tecnologías de acceso celular Acceso multiple por division de tiempo ( TDMA) Comprime las conversaciones (digitales), y lasenvía cada una utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente. Emplea intervalos de frecuencia entre los 800 y los 1900 MHZ por division de tiempo. 2. Sistema Celular Digital

11. Tecnologías de acceso celular Acceso multiple por division de codigos ( 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. Posee un ancho de banda de 1.25 MHZ con intervalos de frecuencia de 800 y 1900 MHZ por división de códigos.

12. Tecnologías de acceso celular Sistema global para comunicaciones moviles ( GSM) La tecnología GSM es el sistema de comunicación más seguro puesto que toda la información que usted transmite viaja encriptada por el aire, con nuevos códigos en cada llamada, y no se han dado nunca casos de ser interceptada y/o reconstruida. Posee un ancho de banda de 200 KHZ. El GSM es la tecnología líder a nivel mundial, con más de 380 millones de usuarios en más de 150 países. Cada vez más avanza en el camino de convertirse en el estándar mundial.

13. ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares? • Señal de radio • La señal de radio existe dentro del espectro electromagnético y sirven como un medio para llevar información de un lugar otro. • ¿ Qué es un dBm ? • Para las mediciones de intensidad de señal en los sistemas de teléfono celular, se utiliza la unidad de medición dBm, que sirve de las mediciones de decibel. • dBm= 10 log ( Potencia(W)/1mW)

14. ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares? • El Espectro Electromagnético

15. ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares? • Las ondas de radio Las ondas de radio es una forma de energía electromagnética el cual es propagada a través del espacio a la velocidad de la luz. Esta energía puede ser visualizada como una onda senosoidal. • Portadoras La mayoría de las transmisiones de radio se iniciaron con una onda continua de frecuencia y amplitud fija, llamada portadora. Esta información, tal como una señal de reloj, es sobre puesto usando la técnica de la modulación. La frecuencia portadora usualmente en teléfono celular esta en el rango de 800 MHZ y 1900 MHZ.

16. ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares? • MODULACION • Modulacion Analogica Variacióncontinua de amplitud, frecuencia o fase. Las 2 formas mas comunes de modulación en analógica son: Modulación de Amplitud (AM) Modulación de frecuencias (FM) • Modulacion Digital Son variaciones que toman en forma discreta los cambios en pasos, niveles o pulsos de la señal original

17. ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares? • Ruido e Interferencia • Las señales de radio están sujetos a 2 factores de distorsión: ruido e interferencia, factores ambientales tales como tormentas eléctricas, vibraciones mecánicas, motores , etc. Estas energías pueden producir distorsión a la señal de radio creando ruido. Interferencia causadas por radio emisiones, pueden degradar la señal de radio y resultará en una perdida de la calidad de voz. Hay 2 tipos de interferencia que son usualmente tomados en cuenta. • Interferencia por Canal Adyacente • Interferencia por co- canal

18. ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares? • Interferencia por Canal Adyacente Si 2 frecuencias estan siendo transmitidas en un mismo lugar existe interferencia por canal adyacente. En la figura siguiente, se nota quela intersección de las 2 frecuencias tienen interferencia.

19. ¿Cómo funcionan los teléfonos celulares? • Interferencia por co- canal Ocurre cuando 2 señales están siendo transmitidos con la misma frecuencia y ambos son recibidos por un mismo receptor. Las 2 señales están superpuestos, interfiriéndose el uno al otro y creando una señal que no pueda reconocerse.

20. Sistema de telefonia celular basica Un sistema de telefonía celular básico consiste de 3 partes: Una unidad móvil, una estación base y una central de conmutación y control.

21. Sistema de telefonia celular basica • Unidad Móvil Una unidad móvil contiene una unidad de control, una radio de transmisión y una antena. Representa el interfaz entre el usuario y el sistema. • Estación Base Celular (celda o EBC) Es responsable por atender a las llamadas originadas o destinados a su área de cobertura. • Control de conmutación y control (CCC) La central de conmutación coordina los elementos para todos las celdas, contiene procesados del celular y la conmutación de facturación también sirve de acceso entre el abonado celular y la red fija y otras áreas de servicio celular.

22. Sistema de telefonía celular basica • Conceptos Fundamentales • Re-uso de Frecuencia Reduciendo la potencia de transmisión y el área de cobertura de cada estación base se puede crear un gran numero de estaciones bases con área de cobertura pequeña. Es posible reutilizar la misma agrupar por grupos (cluster) los mas utilizados son Nº 4,7 ó 12 de estos 3 el mejor es Nº 7 (7 estaciones bases). En el Perú se utiliza cluster de 7 celdas.

23. Sistema de telefonía celular basica Esta idea permite la re-utilización de frecuencias a través de la ciudad, con lo que miles de personas pueden usar los teléfonos al mismo tiempo. Cada celda generalmente tiene un tamaño de 26 kilómetros cuadrados. Las celdas son normalmente diseñadas como hexágonos (figuras de seis lados), en una gran rejilla de hexágonos.

24. Sistema de telefonía celular basica Cada celda tiene una estación base que consiste de una torre y un pequeño edificio que contiene el equipo de radio. En cualquier celda, pueden hablar 56 personas en sus teléfonos celulares al mismo tiempo.

25. Sistema de telefonía celular basica • Sub-división de celdas Esto significa que una o mas celdas deberán ser adicionadas en las cercanía de la celda sobrecargada. Teóricamente la localización de la nueva celda será en el límite de cobertura de la celda antigua la potencia deberá ser reducida, para una división de celda, pues el área geográfica que ella tendrá que cubrir será menor.

26. Sistema de telefonía celular basica • Sectorización de Celdas La sectorización de una celda es obtenido por la división de una celda en sectores, para Nº7 las celdas se dividen en 3 sectores de 120º utilizando antenas direccionales. Los principios con lo cual se utilizo este método son: §Reducción del factor de re-uso N, y §Incrementar la flexibilidad para la distribución del control de tráfico Como cada sector tienen un canal de control especifico, podemos considerar cada sector como una celda distinta.

27. Sistema de telefonía celular basica • Hand –offs Este toma lugar cuando una unidad móvil deja una celda y entra a otra. Esto quiere decir que la llamada cambio de una celda a otro sin perder el servicio (una conversación o sin conversación). El proceso de hand-off envuelve 4 pasos: A.Triggering : cuando la medición de señal recibida en la estación base o en una móvil expresada en dBm es demasiado bajo. B.Screen: En este paso las celdas candidatas y la servidora realizaron las mediciones del nivel de la señal y reportaron los resultados a la central de conmutación, el móvil además esta habilitado en tomar mediciones de señal y reportar a la central, para así tomar una mejor decisión de que celda va ha ser mejor candidata. C.Select:Antes de seleccionar la celda destino, la central debe decidir que celda es el mejor candidato ( en otras palabras el móvil, con que celda tienen un mejor nivel de señal). D.Ejecución: Después de haber escogido la celda destino el móvil es ordenado a realizar el Hand-off, la unidad móvil reconoce el nuevo camino y salta a un nuevo canal de voz sin interrumpir la conversación.

28. Elementos de un radio enlace • El radio enlace es el medio por el cual una información puede ser enviada de un lugar a otro, sin la necesidad de una conexión por cable. • TRANSMISOR : Cuando la información ingresa al transmisor genera una energía de radiofrecuencia (RF) como una onda portadora a una frecuencia deseada, y modula la información en la onda portadora así puede ser transportada a el receptor. • ANTENAS : El propósito de las antenas es convertir la energía de radiofrecuencia en energía electromagnética (EM) que será irradiada por el espacio. • RECEPTOR : Es el acto de recibir con un filtro que extrae solamente la señal de frecuencia deseada mientras ignora las señales de frecuencia indeseadas.

29. Conclusiones Millones de personas en Perú y en el mundo utilizan los teléfonos celulares en su vida diaria. Son unos aparatos maravillosos. Los teléfonos celulares digitales utilizan la misma tecnología de radio que los teléfonos analógicos, pero de una manera diferente. Los sistemas analógicos no utilizan al máximo la señal entre el teléfono y la red celular. Las señales analógicas no pueden ser comprimidas y manipuladas tan fácilmente como las señales puramente digitales. Las tecnologías digitales tales como TDMA y CDMA son importantes en el presente ya que ofrecen muchos ventajas que son requisitos y demandados por los usuarios y operadores o la ventaja importante es incrementar la capacidad del sistema. El siguiente avance del teléfono móvil posibilita la conexión a Internet y su utilización como terminal de transmisión de datos. Para ello dispondrán de pantallas más amplias y de un teclado con menús para acceder a la información o transmitirla.

30. Bibliografía http://www.cft.gob.mx/html/la_era/info_tel/it31.html http://personal2.iddeo.es/isoltel/tcelu/umts.htm http://www.latinexpo.com.co/@celumovil/perfil/celular1.htm#evoluc http://www.osiptel.gob.pe/cifydat/cont/indsec/telcel.html http://mail.cablenet.com.ni/entretenimiento/curiosidades/celulares.html http://www.yucatan.com.mx/especiales/celular/ http://www.caracol.com.co/bustemaemi.asp?sql=COMO_FUNCIONA http://www.larural.es/gsm/comofunciona.htm http://www.tim.com.pe http://www.telefonicamovistar.com.pe http://www.bellsouth.com.pe UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN MARCOS