El documento describe los sistemas celulares, incluyendo las tecnologías celulares desde 0G hasta 4G. Explica la arquitectura de un sistema celular con estaciones base, nodos B, MTSO y cómo se establecen las llamadas entre celdas. También resume las características clave de las tecnologías 2G como GSM y las actualizaciones 2.5G como GPRS y EDGE.

1. 3. Sistemas celulares
Dr. Jaime Humberto Pech Carmona

2.  3.1. Tecnologías celulares.
 3.2. Arquitectura de un sistema celular.
 3.3. Establecimiento de llamadas.

3.  ¿ Por qué celular?

4.  Área de servicio en muchas pequeñas áreas
conocidas como células.
 Una célula cubre una área de unos cuantos
km y tiene su propio transmisor y receptor.
 Estación base (BTS)
 Nodo B
 Oficina de Conmutación Telefónica Móvil
(MTSO – Mobile Telephone Switching Office)
 Punto al que se conecta cada célula.
 Controla todas las células.
 Provee la interfaz entre cada célula y la oficina
telefónica principal.

5.  La llamada enrutada a través del MTSO al Sistema telefónico estándar.
 Movilidad  Conmutación automática de una célula a la siguiente.
 El receptor monitorea la intensidad de señal de la unidad móvil.
 Conmutación por el MTSO de una célula débil a una fuerte.
 Handoff

6.  Operan en UHF y microondas asignada por la Federal Communications
Commission (FCC).

7. Tecnologías celulares
0G
MTS
AMTS
1G
FDMA
AMPS
2G
TDMA
GSM
2.5G
GPRS
EDGE
3G
WCDMA
UMTS
3.5G
HSDPA
HSDPA+
4G
OFDM
MIMO
LTE

8. 0G
 Radioteléfonos conectados a la red
telefónica fija.
 MTS (Mobile Telephone Service) 40’s
 Norteamérica.
 VHF
 Conectado a la PSTN
 IMTS (Noruega) 60’s
 Marcación directa.
 AMTS

9. 1G
 NMT (Nordic Mobile Telephone)
 Noruega.
 AMPS (Advanced Mobile Phone
System)
 USA
 D-AMPS
 América
 TACS (Total Access
Communications System)
 Reino Unido
 C-450
 Alemania
 Radicom 2000
 Francia
 RTMI
 Italia
 TZ-801
 Japón

10.  Características:
 Tecnología analógica - 80’s
 Comunicación por voz
 Se incluye el concepto de radiobase y células
 Velocidad de conexión: 2400 baudios.
 Baja capacidad de transferencia entre celdas.
 FDMA.

11.  Características:
 Protocolos de asignación de
canal estáticos
 Limitada cantidad de
usuarios.
 La voz se transmite modulada
por frecuencia
 Maneja un canal de control
 Habilita el traspaso a otro
canal.
 Ancho de banda:
 NMT – 12.5KHz
 AMPS – 30KHz
 TACS – 25 KHz

12. 1.5G
 D-AMPS
 Establece la comunicación
entre usuarios que ocupan
distintas celdas:
 Se interconectan todas las
estaciones base al:
 MTSO (Mobile Telephone
Switching Office) o
 MSC (Mobile Switching Center)
 Allí, establece una jerarquía
como la del sistema telefónico
ordinario.

13. 2G
 1G  insuficiente  calidad de servicio requerida.
 Canales FDMA.
 Salto de analógica a digital  Década de 1990.
 2G  sistema digital basado en ahorro de potencia.
 Estándares 2G
 GSM,
 iDEN
 PCS

14.  Red conmutada por circuitos.
 Servicios auxiliares
 Datos, fax y SMS (Short Message Service).
 Niveles de encriptación.
 Alta velocidad para voz, pero limitado para datos.
 Protocolos de codificación sofisticados.
 Mayor eficiencia espectral.
 Modulaciones más eficientes.

15. GSM – Global System for Mobile
Communications
 Combina:
 FDMA
 TDMA – 8 slots de
tiempo
 Espectro total de
25MHz.
 FDMA divide los
25MHz  124
portadoras 
200KHz.
 Tasa  9.6 kbps.
 Servicios de datos
sencillos.
 Presenta Roaming.

16.  Distancia dúplex. Distancia entre las frecuencias del uplink y el
downlink.
 80MHz.
 Modulación.
 GMSK - Modulación por cambio mínimo gaussiano.
 Método de acceso. (TDMA)
 Diferentes llamadas  misma portadora  diferentes ranuras de tiempo.
 Codificador de voz
 LPC.
 Reduce tasa de bits  parámetros de un filtro  tracto vocal.

17. Estructura de la red GSM – NSS
Network Switching System
Mobile
Switching
Center
Visitor
Location
Register
Home
Location
Register
Centro de
autentificaión
Gateway
MSC
Operation and
Maintenance
Center
Equipment
Identify
Register

19. Trama

20. 2.5G
 Transición más rápida y
económica.
Actualización.
 GPRS (General Packet
Radio System)
 EDGE (Enhanced Data
Rates for Global
Evolution)
 Ventaja:
 velocidad de transferencia
 Redes conmutadas por
paquetes.

21. Radio
Network
Controler
Serving
GPRS
Support
Node
Gateway
GPRS
Support
Node
Media
Gateway

22.  GPRS
 Rendimiento cercano a los 40 Kbps en la práctica.
 Transferencia de paquetes  con interfaz de radio de
GSM.
 Modulación GMPSK.
 Permite el uso de hasta 8 ranuras temporales.
 Conmutación de paquetes.
 Menor costo que conmutación de circuitos
 Canales de uso compartido.
 Aplicaciones para usuarios móviles  WAP.
 Transmisión de voz y datos simultáneamente.

24. Public Land
Mobile
Network

25.  EDGE
 Cuadriplica las mejoras en el rendimiento de GPRS
 R teórica  473Kbps  aplicaciones multimedia.
 R real  384 Kbps.
 Emplea modulación más eficiente (8-PSK).
 Modifica sistema de radio de GSM.
 Introduce modificaciones al diseño de estaciones base y terminales
móviles.
 Cada slot de tiempo de GSM puede enviar más datos – codificación
 EDGE puede emigrar a UMTS a través de cambios en la modulación.
 Conmutación por paquetes
 Puede conmutar a circuitos
 Compatible con GSM convencional.