TEL120 - Introducción a Telecomunicaciones Curso inicial de Telecomunicaciones y Tecnologías dictado en el cuarto semestre de la Facultad de Ciencias e Ingeniería en la Especialidad de Ingeniería de Telecomunicaciones.

1. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120
Capítulo 07
Comunicaciones Móviles
Ing. David Ortega G.

2. Agenda
1 Principios de Comunicaciones de Móviles
2 Estructura de una Red Móvil
3 Procesos de Movilidad
4 Redes 2G – 2.5G
5 Redes 3G – 3.5G
6 Redes Móviles en el Perú
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3. Principios de Comunicaciones Móviles
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4. El Camino de las Comunicaciones Móviles
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5. Las Corrientes en Móviles
2G
3G
4G
Diferentes entidades lanzan sus estándares de comunicaciones móviles, unos con
mayor calidad que otros, otros con mayor roadmap, y con features mixtos. Se
presentan los más conocidos y desplegados actualmente.
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6. Acceso Múltiple en Comunicaciones Móviles
• En la redes móviles se comparte el
mismo medio, el aire, por lo cual se
requieren técnicas de ordenamiento
y separación para que los usuarios
puedan acceder a la red de manera
paralela y optima utilizando el
recurso aire.
• Así la tecnología móvil definirá si
atender a los usuarios por turnos,
asignarles un código o una
frecuencia específica para poder
intercambiar información
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7. Estructura de una Red Móvil
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8. Estructura de una Red Móvil
Softswitch??
Red de
Núcleo
Interconexión
Nodo
Controlador
Centro de Bases de
Estaciones Base Autenticación Datos
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9. Estación Base BTS
• La Estación Base es el acceso de la Red Móvil y se compone de
los sgtes.:
– Sistema de Antenas
– Gabinete de Equipos
– Sistemas de Microondas para Transporte
• La ubicación de las estaciones esta diseñada
por cobertura y por capacidad
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10. Estación Base BTS
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11. Nodo Controlador
• El nodo controlador es el encargado de gestionar procesos entre
las BTS como los famosos Handover (o Handoffs) Así también el
Nodo Controlador gestiona a nivel de capacidad.
• Un nodo controlador define una localización física la que se llama
Location Area (LA) y se identifica con un código (LAC)
Nodo
Controlador
LAC
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12. Red de Núcleo ­ MSC
• El MSC es el Mobile Switching Center y es la central
de conmutación de las llamadas de voz de la red
móvil, el corazón de la red. Empezó como una central
TDM pero fue evolucionando a un Softswitch con
aplicaciones móviles, por lo que se llamó MSC dado
su soporte de CS y PS
Red del Softswtich
Softswitch
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13. Bases de Datos HLR / VLR
• Las Bases e Datos son claves en la Red Móvil
• HLR: Home Location Register – Es la Base de datos del
suscriptor, su tipo de plan, prepago, postpago, permisos en red,
etc. Es una Base fija
• VLR: Visitor Location Register – Es una Base de datos que
almacena el LAC y la ubicación lógica y física del suscriptor en la
red debido a la MOVILIDAD. Es una base dinámica
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14. Estructura de una Red Móvil Sí, soy un
Softswitch
Red de
Núcleo
Interconexión
Nodo
Controlador
Centro de Bases de
Estaciones Base Autenticación Datos
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15. Procesos de Movilidad
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16. Mobile Camping
• Llamamos Campeo o Camping al proceso por el cual un Celular
(Terminal) entra en la cobertura de una BTS y empieza a
decodificar datos. Recordemos que el celular esta “callado”
El Celular ha
acampado
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17. Location Update
• Mientras nos estemos moviendo nuestro celular irá pasando de
cobertura en cobertura, pero si sale de la cobertura de un Nodo
Controlador (LA) su localización debe informarse a la red y
modificada en la VLR. Llamamos a esto Actualización de
Localización.
Pensemos…¿Por qué es necesario conocer la localización de un
usuario?
LAC 1 LAC 2
VLR
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18. Handovers (Handoffs)
Es el paso o entrega de la comunicación en curso de una estación base a otra
vecina y generalmente se da porque la estación servidora no puede ya ofrecer
una cobertura suficiente. La llamada se trasmite trasnparentemente.
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19. Handovers (Handoffs)
El Celular esta constantemente
sintiendo la potencia de la celda
a la cual ha acampado y las
celdas vecinas.
La decisión para realizar un
Handover se da por potencia
recibida: a myor potencia,
mayor cercanía a una BTS.
Los Handovers son tramitados por los controladores y los MSC a un nivel superior
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20. Roaming
• Decimos que un celular “Romea” (roam) cuando ingresa a otra
Red Móvil como invitado autenticandose en esa red (Tratado de
Roaming vigente necesario)
• Para esto es necesario que MSC y Bases de Datos (HLR/VLR) de
ambas redes, la red original y la red visitada, hablen entre sí
Redes
de
TX
Perú – Red Local Brasil – Red Visitada
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21. Redes 2G – 2.5G
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22. La 2G, GSM y sus amigos
• La Segunda Generación nos trajo estandares digitales. Entre los
estandares más famosos de 2G están GSM y CDMA.
• GSM (Global System for Mobile) es un estándar europeo nacido
para la unión europea y con aplicaciones nativas de Roaming y
aparece como una opción de arquitectura abierta, contraria a
CDMA y arreglando problemas de autenticación.
• 2G ofrecía la capacidad de navegar en Internet sólo hasta 14­
16Kbps, antes de la llegada de mejoras conocidas como 2.5G
• A diferencia de su competencia directa (CDMA), GSM ofrece a los
operadores estandares abiertos que permiten competencia y
mejores precios
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23. Arquitectura GSM
Red de Core
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24. GPRS/EDGE
• GSM es una arquitectura meramente de CS (conmutación de
circuitos) y si bien se podía navegar en Internet con GSM (16kbps)
esto era muy ineficiente.
• GPRS (Global Packet Radio System) y EDGE (Enhanced Data for
GPRS Evolution) fueron standares de core y radio que nacieron
para dar Internet (PS Conmutación de Paquetes) sobre las redes
móviles.
• Para esto se agregan 2 nodos nuevos en la Red
de Core:
– Un Router
– Un MSC de conexiones de datos
• Velocidades GPRS: 56 – 100Kbps
• Velocidades EDGE: 230 – 470Kbps
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25. Estructura GPRS
SGSN GGSN Internet
Bloque GPRS
Central de Conexiones Router
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26. iDEN 2G y CDMA
CDMAOne
• CDMA de Qualcomm ofrece a diferencia de GSM, mejor calidad
de voz y resistencia al medio en el acceso inalambrico, sin
embargo existe un pago de loyalties y licencias a Qualcomm. El
Estándar CDMA2000 anunció ser el primer estandar 3G en el
mundo, sin embargo no fue lo que se esperaba. Hoy CDMA es
usado en aplicaciones rurales moviles.
iDEN
• iDEN (Integrated Digital Enhanced Network) es un estándar
propietario de Motorola que usa el espectro y lo administra para
realizar radio troncalizado y telefonía. Es una arquitectura antigua
y sin nuevos releases desde 1995­1997. Fue potenciado para NII
Nextel/Sprint
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27. Redes 3G – 3.5G
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28. La 3G, UMTS y sus amigos
• Habiendo ITU­T definido la Especificacion 3G, 3GPP lanza su
estándar Universal Mobile Telecommunication System. UMTS
como parte de 3GPP, ofrecia compatibilidad reversa con GSM y
un proceso de migración hacia 3G.
• UMTS presenta asu vez estandares abiertos tomando los
principios tecnologicos de CDMA (y lo llama WCDMA) en el
acceso, superando los problemas en acceso de las redes GSM y
ofreciendo mayores anchos de banda. Así tambien incluye la
famosa videollamada como proceso nativo.
• Velocidades UMTS: 364Kbps con
picos de 1.5Mbps
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29. Arquitectura UMTS
Fuente: Nokia
El gran cambio en la Arquitectura UMTS vs. La GSM está en el acceso. El Controlador
se llamará aquí RNC (Radio Network Controller) y las estaciones “Nodos B”. Así tam
bién aparece una nueva interfaz entre controladores. El MSC recibe mejoras de SW y
estamos listos para el 3G
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30. Arquitectura UMTS ­ GSM
Core Network
RNC RNC BSC BSC
Nodos B BTS
3G ­ UMTS 2G ­ GSM
Redes de Acceso 2G y 3G puede convivir con el mismo Core (Red de Núcleo)
haciendo que tecnologías 2G y 3G funcionen de manera paralela.
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31. HSPA
• High Speed Packet Access es la tecnología de mejora de acceso
de datos. Cuentra con versiones de Carga y Descarga de Datos
(HSDPA y HSUPA) siendo la de descarga la más implementada.
HSDPA permite decargas desde 1Mbps hasta 14Mbps.
• Los telefónos empezaron a
soportar HSDPA y tambi[en
tarjetas de datos para
computadoras haciendolo
muy popular y usado hoy en
día.
Tomado de neoportal.com.ar
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32. Redes Móviles en el Perú
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33. Redes 2G de Claro y Movistar
Claro 2G:
• Red GSM/EDGE heredada de TIM Perú del
Proveedor Nokia. Red de mayor cobertura en el
Perú
• Transismisiones de MW
Movistar 2G:
• Red GSM/EDGE de la Marca Nokia y Ericcson
(Lima y Provincias)
• Poco a poco apagando estaciones de Bellsouth,
aun conservando cobertura limitada de
CDMA2000
• Red Rural de Femtoceldas Huawei
• Transmisiones por Fibra óptica
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34. Redes 2G de Nextel y Telefonica Rural
Nextel 2G
• Red iDEN de Motorola con cobertura limitada
en Lima y en las principales provincias
• Transmisión por Microondas
• Capacidad para telefonía, radio troncalizada e
Internet.
• Problemas de optimización y acceso usuario
CDMA450 de Telefonica
• Red CDMA en banda de 450Mhz para
Telefonía rural, del proveedor Huawei.
• Transmisión por Microondas
• Capacidad de Voz y datos
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35. Redes 3G de Claro, Movistar y Nextel
Claro 3G
• Red UMTS, primera en el Perú del proveedor Huawei,
con servicios de voz y datos
• Actualmente soporta HSDPA (3.5G)
• Colocalización de sites en Liam y principales ciudades
del Perú.
Movistar 3G
• Red UMTS del proveedor Ericcson, actualmente solo
brindando servicios de datos (Speedy Movil), soporte
de HSDPA y presencia en principales ciudades del
Perú
Nextel 3G
• Red UMTS del proveedor Huawei, en 3.5G HSDPA
que actualmente soporta comercialmente solamente
servicios de datos pero proximamente tambien
telefonía
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36. ITEL – Introducción a Ingeniería de las Telecomunicaciones ­ TEL 120
Capítulo 07
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