Especialización Redes de alta velocidad

COMUNICACION MÓVIL
Agenda
 1. Telefonía celular
 1.1 Tecnologías
 2. Medios
 3. Estado del arte


    http://www.youtube.com/watch?v=KKchgm9Nslk
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 )
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
1. Telefonía Celular
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
1. Telefonía Celular
1. Telefonía Celular
1. Telefonía Celular
1. Telefonía Celular
   Handoff
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
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).
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.
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
1.1 Tecnologías
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
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
1.1 Tecnologías
Cada bit es codificado
en m chips
Cada Estación s tiene
asignado una
secuencia S hecha
con m chips




                         Códigos Ortogonales
1.1 Tecnologías
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
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
1.1 Tecnologías
                  packet switched network
   GPRS




                              171.2 Kbps.
1.1 Tecnologías
   GPRS
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.
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
1.1 Tecnologías
   EDGE
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
1.1 Tecnologías
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/
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
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
1.1 Tecnologías
   HSDPA

3.5 G
??
1.1 Tecnologías
1.1 Tecnologías
   4G
1.1 Tecnologías
   4G
1.1 Tecnologías
   Handoff - Handover
1.1 Tecnologías
1.1 Tecnologías
   Pilares de 4G
1.1 Tecnologías
   Dispositivos 4G
1.1 Tecnologías
2. Tecnologías inalámbricas
   WiFi 802.11 Wireless Fidelity




    802.11b, que emite a 11 Mb/seg, y
    802.11g, más rapida, a 54 MB/seg.
2. Tecnologías inalámbricas
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
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
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).
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
2. Tecnologías inalámbricas
   Aplicaciones WiMax




    Exteriores - No movilidad   Punto - Punto
2. Tecnologías inalámbricas
   Aplicaciones WiMax




     Interiores   - Movilidad
2. Tecnologías inalámbricas
   Estándares Wireless
3. Estado del arte
3. Estado del arte
3. Estado del arte
3. Estado del arte
3. Estado del arte
3. Estado del arte
3. Estado del arte

Comunicacion movil

  • 1.
    Especialización Redes dealta velocidad COMUNICACION MÓVIL
  • 2.
    Agenda  1. Telefoníacelular  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
  • 5.
  • 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
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 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 GSMtiene 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
  • 15.
  • 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 bites codificado en m chips Cada Estación s tiene asignado una secuencia S hecha con m chips Códigos Ortogonales
  • 19.
  • 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
  • 22.
    1.1 Tecnologías packet switched network  GPRS 171.2 Kbps.
  • 23.
  • 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
  • 26.
  • 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
  • 28.
  • 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
  • 32.
    1.1 Tecnologías  HSDPA 3.5 G ??
  • 33.
  • 34.
  • 35.
  • 36.
    1.1 Tecnologías  Handoff - Handover
  • 37.
  • 38.
    1.1 Tecnologías  Pilares de 4G
  • 39.
    1.1 Tecnologías  Dispositivos 4G
  • 40.
  • 41.
    2. Tecnologías inalámbricas  WiFi 802.11 Wireless Fidelity 802.11b, que emite a 11 Mb/seg, y 802.11g, más rapida, a 54 MB/seg.
  • 42.
  • 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 WiMAXfrente 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
  • 47.
    2. Tecnologías inalámbricas  Aplicaciones WiMax Exteriores - No movilidad Punto - Punto
  • 48.
    2. Tecnologías inalámbricas  Aplicaciones WiMax Interiores - Movilidad
  • 49.
    2. Tecnologías inalámbricas  Estándares Wireless
  • 50.
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  • 55.
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