Este documento resume las principales tecnologías de telefonía móvil y redes inalámbricas. Explica las tecnologías celulares iniciales como AMPS y sus mejoras, así como tecnologías digitales posteriores como GSM, CDMA, WCDMA y LTE. También cubre tecnologías inalámbricas como Wi-Fi, WiMax y sus estándares asociados. Proporciona detalles sobre las velocidades, capacidades y aplicaciones típicas de cada tecnología.
2. Agenda
1. Telefonía celular
1.1 Tecnologías
2. Medios
3. Estado del arte
http://www.youtube.com/watch?v=KKchgm9Nslk
3. 1. Telefonía Celular
Sistema de transmisión el en cuál el usuario
Basics dispone de un terminal que no es fijo y que
no tiene cables, y que le permite pues gran
movilidad y localización en la zona
geográfica donde se encuentre la red.
1946 Primer Teléfono basado en automóvil
1960, el sistema fue mejorado a un sistema de dos
canales, llamado el sistema teléfonos móviles mejorado (IMTS
Improved Mobile Telephone System )
Sistema de telefónos móviles avanzado (AMPS Advanced Mobile
Phone System )
4. 1. Telefonía Celular
Basics
El factor de reutilización de frecuencia es que tan seguido se
puede utilizar la misma frecuencia en una red. Esto es 1/n donde
n es el número de celdas que no pueden utilizar una frecuencia
para transmisión.
AMPS 800Mhz
PCS 1900 Mhz
6. 1. Telefonía Celular
MSC: Mobile Switching Center
•Conecta las celdas a la WAN
•Administra el setup de la llamada
•Administra la movilidad – Handoff
public switched telephone network
(PSTN)
• Puente entre la red celular y la red de telefonía
11. 1.1 Tecnologías
GSM (Global System for Movil
communications)
En 1989, GSM fue delegado a ETSI, European
Telecommunication Standard Institute y la primera fase de
GSM fue publicada en 1990.
Calidad Digital
1993 habían 36 redes GSM en 22 países
primer trimestre de 2004 GSM alcanzó el hito de los 1.000
millones de clientes
12. 1.1 Tecnologías
GSM tiene cuatro versiones principales basadas en la banda:
GSM-850, GSM-900, GSM-1800 y GSM-1900. GSM-900 (900 MHz) y
GSM-1800 (1,8 GHz)
son utilizadas en la mayor parte del mundo, salvo en Estados
Unidos, Canadá y el resto de América Latina, lugares en los que se
utilizan las bandas de GSM-850 y GSM-1900 (1,9 GHz), ya que en
EE.UU. las bandas de 900 y 1800 MHz están ya ocupadas (por los
militares).
13. 1.1 Tecnologías
FDMA - Frequency Division Multiple
Access
Separación del
espectro se realiza
en distintos canales
de voz, separando el
ancho de banda
según la
frecuencia, en
divisiones uniformes.
1980 – Primera aparición. Baja
calidad de transmisión y una pésima
seguridad.
14. 1.1 Tecnologías
TDMA
Alta calidad de voz y datos de conmutación de circuitos en las
bandas más usadas del espectro, lo que incluye las de 850 y 1900
MHz. TDMA es una tecnología digital o "PCS" que también se
conoce como ANSI-136 ó IS-136, por las normas que definen sus
características.
TDMA divide un único canal de radiofrecuencia en seis ranuras de
tiempo. A cada persona que hace una llamada se le asigna una
ranura de tiempo específica para la transmisión, lo que hace
posible que varios usuarios utilicen un mismo canal
simultáneamente sin interferir entre sí
16. 1.1 Tecnologías
TDMA - FDMA
TDMA se usa
normalmente en
conjunto con FDMA
Para GSM, el ancho de banda de 25MHz se divide en
125, 200kHz canales usando FDMA.
Esta canales se subdidiven usando TDMA, osea que cada
canal de 200 KHz permite 8-16 usuarios
17. 1.1 Tecnologías
CDMA Code Division Multiple Access
TDMA: Hablar por turnos
FDMA: Hablar al mismo tiempo pero usando diferentes frecuencias
CDMA: Hablar al mismo tiempo, pero en diferente lenguaje
Elimina la necesidad de ubicaciónde frecuencias
18. 1.1 Tecnologías
Cada bit es codificado
en m chips
Cada Estación s tiene
asignado una
secuencia S hecha
con m chips
Códigos Ortogonales
20. 1.1 Tecnologías
CDMA2000 Evolución de CDMA
Mejora en la calidad de Voz.
Datos de Alta Velocidad_ 144 kbps
a 2 Mbps
WCDMA Wideband Code Division Multiple
Access - Acceso combina conmutación de paquetes
y conmutación de circuitos en el
mismo canal con un promedio de
velocidad entre 8 Kbps hasta 2
Mbps
soporta conectividad IP
21. 1.1 Tecnologías
GPRS General Packet Radio Services
Esta tecnología permite la conexión
permanente a Internet, sin necesidad
de efectuar una llamada a nuestro
proveedor. Simplemente abres y estás
conectado.
• Tiene la misma funcionalidad en voz que los
sistemas actuales.
• Permite comunicaciones de voz y datos
simultáneos.
• Es un paso intermedio a la tercera generación de
móviles (G3), el famoso UMTS. Hay quien lo llama
2'5G o GSM fase 2+.
• El despliegue de GPRS puede servir en parte para
actualizar después la red a UMTS
24. 1.1 Tecnologías
GPRS
SGSN (Serving GPRS Support Node), algo así como un enrutador que
se encarga de:
•Asignar las direcciones IP
•Sigue los movimientos del usuario al cambiar de estación base
•Asegura la seguridad de la conexión
GSN (Gateway Suport Node) sirve de pasarela para conectar con otras
redes, con Internet, etc.
25. 1.1 Tecnologías
Enhanced Data rates for GSM
Evolution (EDGE) Ó Enhanced GPRS
(EGPRS)
Incrementa la taza de transmisión y mejora la confiabilidad
de los datos.
473 Kbps
27. 1.1 Tecnologías
UMTS Universal Mobile
Telecommunication System
Facilidad de uso y costes bajos
Nuevos y mejores servicios
Acceso rápido
Transmisión de paquetes de datos y velocidad de
transferencia de datos a pedido
Movilidad y cobertura
29. 1.1 Tecnologías
•UMTS systems (incluye satelite)
•PublicLandMobile Network (PLMN)
•MSC/VLR or SGSN
•Location Area
•Routing Area (PS domain)
•UTRAN Registration Area (PS domain)
•Cell
•Sub cell
http://www.umtsforum.net/
30. 1.1 Tecnologías
HSDPA High Speed Downlink Packet
Access
consiste en un nuevo canal compartido en el enlace descendente
(downlink) que mejora significativamente la capacidad máxima de
transferencia de información hasta alcanzar tasas de 14 Mbps.
Soporta tasas de throughput promedio cercanas a 1 Mbps.
Lleva WCDMA a su máximo potencial en la prestación de
servicios de banda ancha
31. 1.1 Tecnologías
Máx. velocidad de Rendimiento Capacidad/eficienci Otras
Downlink promedio para a espectral características
descarga de
archivos por
usuario
GPRS 115 30-40
EDGE 473 100-130 Doble que GPRS Compatible con
GPRS
UMTS-WCDMA 2 Mbps 220-320 kbps Evolución de EDGE Operación de datos y
para mayor ancho de voz simultáneamente.
banda en Seguridad mejorada,
aplicaciones Calidad de servicio,
soporte multimedia,
baja latencia.
UMTS-HSPDA 14 Mbps 550-1100
43. 2. Tecnologías inalámbricas
WiMax 802.16
Worldwide Interoperability for Microwave Access
• Especificación para redes metropolitanas inalámbricas (WMAN) de
banda ancha
Emplea las bandas de 3,5 GHz y 10,5 GHZ, válidas
internacionalmente, que requieren licencia (2,5-2,7 en Estados
Unidos), y las de 2,4 GHz y 5,725-5,825 GHz que son de uso común
y no requieren disponer de licencia alguna.
50-60 km
44. 2. Tecnologías inalámbricas
100 Mbit/s en un canal con un ancho
de banda de 28 MHz (en la banda de
10 a 66 GHz)
802.16a puede llegar a los 70
Mbit/s, operando en un rango de
frecuencias más bajo (<11 GHz).
OFDM (Orthogonal Frequency
Division Multiplexing)
Transporta IP, Ethernet, ATM etc
45. 2. Tecnologías inalámbricas
802.16e: Calidad de Servicio (QoS ),
voz sobre IP (VoIP), datos y vídeo
soporta las llamadas antenas
inteligentes (smart antenas), propias
de las redes celulares de 3G
encriptación de los datos mediante los
algoritmos Triple DES (128 bits) y
RSA (1.024 bits).
46. Comparativa de WiMAX frente a otras tecnologías
WiMAX WiFi MBWA UMTS y
802.16 802.11 802.20 CDMA2000
Velocidad 124 Mbit/s 11-54 Mbit/s 16 Mbit/s 2 Mbit/s
Cobertura 40-70 km 300 m 20 km 10 km
Licencia Si/No No Si Si
Ventajas Velocidad y Alcance Velocidad y Precio Velocidad y Movilidad Rango y Movilidad
Inconvenientes Interferencias? Bajo alcance Precio alto Lento y caro