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1 Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas UNIVERSIDAD DEL CAUCA DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES Capitulo 5: Sistemas Móviles Celulares VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas Introducción Gran desarrollo de los sistemas PMR en los 60s origen a los primeros sistemas PMT. Características de la telefonía básica & PMR. Los primeros sistemas PMT (urbanos) estaban constituidos por una BS multicanal, con considerable potencia y altura de antena para asegurar cobertura en el DL y una serie de receptores satélite multicanal para el UL (FDMA). UNIVERSIDAD DEL CAUCA DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas Introducción (2) Los primeros sistemas tienen considerables limitaciones. Un sistema PMT para una gran ciudad. Zona circular de radio 10 Km. Probabilidad de bloqueo: 1%. Un único sistema radiante con 40 transceptores (y 40 receptores satélite): 40 radiocanales. Suponiendo que todos los radiocanales se utilizan para comunicación de voz, y cumpliendo el objetivo de bloqueo del 1%, la intensidad de tráfico es de 29 Erlang. UNIVERSIDAD DEL CAUCA DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas Introducción (3) La superficie de cobertura: π10 2 =314km 2 . Densidad de tráfico es 29/3140.1Erlang/km 2 . Suponiendo un tráfico por terminal de 25 miliErlang, lo que equivale a una densidad de 4 móviles/km 2 . Densidad de usuarios bastante baja. Un análisis de mercado pronostica valores cinco veces mayores. (20 móviles/km 2 , 0.5 Erlang/km 2 ). Intensidad de tráfico será: 157 Erlangs. Con 40 radiocanales, la probabilidad de bloqueo será: 75%. UNIVERSIDAD DEL CAUCA DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas Introducción (4) Si se mantiene la probabilidad de bloqueo de 1% y el tráfico = 157E se necesitan 177 radiocanales. (177>40) Limitaciones de crecimiento. Saturación rápida (EEUU años 60). En algunos países se contuvo la demanda mediante la imposición de tarifas elevadas. UNIVERSIDAD DEL CAUCA DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas Fundamentos de los Sistemas celulares 1947, D. H. Ring, ideó el concepto teórico celular para resolver el problema de capacidad. División de la zona de cobertura en regiones pequeñas, denominadas celdas, de tamaño variable en función de la demanda de tráfico. Reutilización de frecuencias en celdas separadas por una distancia suficiente para que la interferencia cocanal sea tolerable. UNIVERSIDAD DEL CAUCA DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Capitulo 5: Sistemas Móviles Celulares

VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Introducción

• Gran desarrollo de los sistemas PMR en los 60s →

origen a los primeros sistemas PMT.

• Características de la telefonía básica & PMR.

• Los primeros sistemas PMT (urbanos) estaban

constituidos por una BS multicanal, con

considerable potencia y altura de antena para

asegurar cobertura en el DL y una serie de

receptores satélite multicanal para el UL (FDMA).

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Introducción (2)

• Los primeros sistemas tienen considerables

limitaciones.

– Un sistema PMT para una gran ciudad.

– Zona circular de radio 10 Km.

– Probabilidad de bloqueo: 1%.

– Un único sistema radiante con 40 transceptores (y 40

receptores satélite): 40 radiocanales.

– Suponiendo que todos los radiocanales se utilizan para

comunicación de voz, y cumpliendo el objetivo de

bloqueo del 1%, la intensidad de tráfico es de 29 Erlang.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Introducción (3)

– La superficie de cobertura: π102=314km2.

– Densidad de tráfico es 29/314≈0.1Erlang/km2.

– Suponiendo un tráfico por terminal de 25 miliErlang, lo

que equivale a una densidad de 4 móviles/km2.

– Densidad de usuarios bastante baja.

– Un análisis de mercado pronostica valores cinco veces

mayores. (20 móviles/km2, 0.5 Erlang/km2).

– Intensidad de tráfico será: 157 Erlangs.

– Con 40 radiocanales, la probabilidad de bloqueo será:

75%.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Introducción (4)

– Si se mantiene la probabilidad de bloqueo de 1% y el

tráfico = 157E → se necesitan 177 radiocanales.

(177>40)

– Limitaciones de crecimiento.

– Saturación rápida (EEUU años 60).

– En algunos países se contuvo la demanda mediante la

imposición de tarifas elevadas.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Fundamentos de los Sistemas celulares

• 1947, D. H. Ring, ideó el concepto teórico

celular para resolver el problema de

capacidad.

– División de la zona de cobertura en regiones

pequeñas, denominadas celdas, de tamaño

variable en función de la demanda de tráfico.

– Reutilización de frecuencias en celdas

separadas por una distancia suficiente para que

la interferencia cocanal sea tolerable.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Fundamentos de los Sistemas celulares(2)

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Fundamentos de los Sistemas celulares (3)

• Considerando el ejemplo anterior.

– La zona de cobertura se divide en celdas de 1.5

Km de radio.

– La superficie de cada celda supuesta circular:

7.1 Km2.

– Número de celdas: 45.

– La demanda de tráfico por celda (para una

densidad de 0.5E/Km2): 3.55E.

– 9 canales por celda (9 transceptores).

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Fundamentos de los Sistemas celulares (4)

– Si fuera posible la reutilización de frecuencias

en celdas adyacentes del sistema, se

necesitarian 9 (9<<177).

– La mejora es sustancial.

– Problema: interferencia cocanal.

– Distancia de reutilización.

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_ __ _

_ _ _

Número de radiocanalesIndice de reutilización

número de frecuencias disponibles

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Fundamentos de los Sistemas celulares (5)

– Una celda utilizará un conjunto de 9 canales.

– La celda cocanal utilizará el mismo conjunto de

canales.

– Agrupación celular (cluster): Conjunto de celdas

que emplean grupos diferentes de 9 canales.

– Suponiendo una agrupación celular de 12

celdas, el número de radiocanales necesarios

será 12*9=108 (108<177).

– Ahorro de 69 canales (39%).

– Índice de reutilización=(9*45)/108=3.75.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Fundamentos de los Sistemas celulares (6)

– Se utilizan 4 agrupaciones de 12 celdas cada

una para el establecimiento de las 45 celdas

necesarias.

– Cada frecuencia se reutiliza 4 veces.

– A menor tamaño de agrupación menor será el

número de frecuencias necesarias.

• Se debe determinar el tamaño optimo de la

agrupación.

• Compromiso entre capacidad, eficiencia espectral e

interferencia.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Fundamentos de los Sistemas celulares (7)

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Fundamentos de los Sistemas celulares (8)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• La estructura celular únicamente asegura la

función de acceso con movilidad a una red

telefónica.

• Todas las BS han de estar conectadas a esa red

por enlaces punto a punto, cuyo conjunto se

denomina red fija asociada al sistema PMT celular.

• Para el funcionamiento del sistema celular se

requiere de funciones de localización (localization)

de móviles.

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Fundamentos de los Sistemas celulares (9)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Traspaso (handover): en el curso de una comunicación la

MS sale de la cobertura de una celda y accede a otra, el

sistema debe efectuar la conmutación de la llamada a

algún canal de la celda en la que ingresa la MS.

• La localización y el traspaso se denominan funciones de

Gestión de Movilidad y son competencia de la red móvil y la

interfaz de radio respectivamente.

• Itinerancia (Roaming) capacidad de enviar y recibir

llamadas en redes móviles fuera del área de servicio

local de su compañía, es decir, dentro de la zona de

servicio de otra empresa del mismo país, o en un país

diferente.

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Fundamentos de los Sistemas celulares(10)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Características de los Sistemas Celulares

• Gran capacidad.

• Uso eficiente del espectro radioeléctrico.

• Gran cobertura.

• Adaptación a la densidad de tráfico.

• Prestación de servicios con teléfonos portátiles.

• Amplia gama de servicios suplementarios al de

telefonía básica.

• Calidad de explotación (fidelidad, disponibilidad)

similar al de la telefonía fija.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Características de los Sistemas Celulares (2)

• Aspectos de la calidad global.

–Cobertura.

–Capacidad.

–Fidelidad.

–Movilidad.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Calidad de cobertura.

– Porcentaje de superficie y de población.

• Rural.

• Urbano.

– Porcentaje de zona en la que se supera un

determinado umbral de señal (porcentaje de

cobertura zonal) y el porcentaje en que la

relación señal deseada/señal interferencia

supera cierto valor de referencia.

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Características de los Sistemas Celulares (3)

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Calidad de capacidad.

– Aptitud de la red celular para cursar la demanda

de tráfico en cada zona con un grado de servicio

(GOS) o probabilidad de bloqueo determinada.

– Capacidad limitada por el número de

frecuencias.

– Para atender una demanda de tráfico

determinada se debe acotar el tamaño de la

celda.

– Llamadas perdidas o fallos en los traspasos.

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Características de los Sistemas Celulares (4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Cobertura y capacidad.

– Factores determinantes del tamaño de las

celdas.

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Características de los Sistemas Celulares (5)

Tipo de celda Cobertura Aplicación

Macroceldas 1-30 Km Rural, carreteras, poblaciones cercanas

Microceldas 0.2-2 Km Ciudades con elevada densidad de tráfico

y penetración en interiores de edificios

Picoceldas 4-200 m Interiores: aeropuertos, bancos, teatros,

centros comerciales.

Femtoceldas <100m Interiores: Hogar y oficina.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Características de los Sistemas Celulares (6)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Calidad de fidelidad.

– Calidad de portador: BER.

– Calidad final: (S/N), índice de nitidez de la

señal percibida por el usuario. BER si es

datos.

• Función de la calidad de portador.

• Función de los códec de voz y datos

(estándares).

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Características de los Sistemas Celulares (7)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Calidad de movilidad.

– Grado de dificultad que experimenta el

móvil para registrarse o ser localizado.

– Desempeño de los algoritmos de traspaso

(velocidad de señalización).

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Características de los Sistemas PMT Celulares (8)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Planificación celular

• Diseño de un sistema celular es una

actividad compleja.

– Cobertura radioeléctrica.

– Limitación de las frecuencias.

– Movilidad de los usuarios.

– Distribución del tráfico.

– Introducción de nuevos servicios.

– Factor económico

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Planificación celular(2)

• Planificación comprende las siguientes tareas:

1. Desarrollo de un modelo de tráfico (voz y otros

servicios) y un modelo de movilidad de los usuarios (en

función del tipo de zona).

2. Elección del tamaño y tipo de celdas en función de la

distribución de tráfico y de usuarios.

3. Diseño de la red o malla celular.

4. Elección de los sistemas radiantes.

• Plano horizontal (omnidireccional/sectorizado).

• Plano vertical (inclinación del haz (downtilt)).

5. Ajuste de las ubicaciones de BS a los emplazamientos

disponibles.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Planificación celular(3)

• Tareas de la planificación (2):

6. Determinación de la cobertura básica y celdas mejor

servidas. Detección y tratamiento de puntos de

cobertura dudosa y entornos especiales (tuneles,

interiores, etc.).

7. Utilización de medidas radioeléctricas para apoyo de la

fase 5.

8. Asignación de frecuencias a las BS.

9. Evaluación de la relación señal deseada a señal

interferente para interferencia de la propia red y otros

sistemas.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Planificación celular(4)

• Tareas de la planificación(3):

10. Definición de los planos de interconexión y transmisión

entre estaciones base y los controladores de

estaciones y centros de conmutación.

– La planificación parte de hipótesis sencillas y hace uso

de un modelo geométrico simple, por lo que es un

instrumento puramente teórico, que brinda información

preliminar acerca del sistema celular, permite

sistematizar el diseño de la red y tener una idea

general de las prestaciones de la red en cuanto a

cobertura y capacidad .

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Geometría de las redes celulares

• Antenas omnidireccionales.

– Zona de cobertura aproximadamente circular.

– Las coberturas circulares no recubren el plano o

producen traslapes (reducción de la eficiencia

espectral).

• Para la planificación se consideran

coberturas de tipo poligonal.

– Recubren el plano sin traslapes.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Geometría de las redes celulares (2)

• Polígono.

– Triangulo.

– Cuadrado.

– Hexágono.

• La geometría celular proporciona ubicaciones de las BS y

los datos necesarios para los cálculos de interferencia,

tamaño de la agrupación y distancia de reutilización.

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23 3

4

RS

22S R

23 3

2

RS

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Geometría de las redes celulares (3)

• Modelo geométrico. (Retícula de planificación).

http://www.wolframalpha.com/input/?i=hexagon

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3d R

2 23 3 3

2 2c

R dS

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Dadas dos estaciones situadas en P(m,n) y Q(k,l)

la distancia entre ellas es:

– Donde

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Geometría de las redes celulares (4)

2 2 2 2( , )D P Q i j i j d

i m k

j n l

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

– Por sencillez, situando la celda de referencia en el origen

de coordenadas (k=l=0) y siendo (m,n) las coordenadas del

nodo donde se ubica la celda cocanal .

• Distancia de reutilización (D)

• El cuadrado de la distancia de reutilización normalizada por el paso

de la retícula (d) es un número entero N (número rómbico):

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Geometría de las redes celulares (5)

2 2 2 2D m n m n d

2

2 2Dm n m n N

d

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• El área del rombo cocanal es:

– Luego el área del rombo cocanal equivale al área de N rombos elementales de

lado d asociados.

– El área del rombo cocanal es equivalente al de N celdas.

– El rombo cocanal genera por traslación la distribución repetitiva y sistemática de

BSs en el plano.

• De conformidad con la geometría celular, únicamente

son posibles tamaños de agrupación de valor N, siendo

N un número rómbico.

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Geometría de las redes celulares (6)

2 23 3

2 2RC

d DS N

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

m n N

0

1

1

1

-1

-1

2

0

2

1

2

3

2

3

2

3

4

3

7

13

3

7

12

9

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Geometría de las redes celulares (7)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• En la planificación se suele tomar como

referencia el radio celular R. Expresando la

distancia de reutilización D en función de R:

– Luego

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Geometría de las redes celulares (8)

2 2

2 2

3

3

3

d R

D Nd

D NR

D N R

21

3

DN

R

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

– Por ejemplo para una agrupación de 7 celdas, la

distancia de reutilización normalizada es:

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Geometría de las redes celulares (9)

21 4.6D R R

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

– Si el área de cobertura total es ST, y si el área de una

agrupación es igual a SRC, el número de agrupaciones

será:

– Q es también el índice de reutilización, por lo que si el

número de canales por celda es K, la red dispondrá de

QKN canales en total.

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Geometría de las redes celulares (10)

2

1 1

1

32

T T

RC C

T

S SQ E E

S NS

SQ E

D

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Al considerar sectores, se debe disponer en el

centro de la celda de conjuntos de transceptores y

asignar cada conjunto a una antena con la

directividad adecuada.

• Vector de directividad: vector situado en el eje del lóbulo

principal de radiación.

• Generalmente una celda se divide en tres sectores, con los

vectores de directividad separados 120° (N, SE y SO).

• El área de cada sector será un tercio del área de la celda

origen o celda madre.

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Geometría de las redes celulares (11)

2 2

sec

1 1 3 3 3

3 3 2 2tor C

R RS S

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Geometría de las redes celulares (12)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Geometría de las redes celulares (13)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Geometría de las redes celulares (14)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• “N/M”

– N: número de emplazamientos (A,B,C,…).

– M: el número total de celdas por agrupación (1,2,3,…)

(sentido horario desde el norte).

– M/N: número de celdas por emplazamiento.

• Ejemplo

– Disposición 7/21: 21 celdas y 7 emplazamientos de 3

celdas cada uno. B-3, celda SO emplazamiento B.

– Disposición 4/24: 24 celdas y 4 emplazamientos de 6

celdas cada uno. D-4, celda S emplazamiento D.

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Geometría de las redes celulares (15)

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Geometría de las redes celulares (16)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Geometría de las redes celulares (17)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Geometría de las redes celulares (18)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

División celular

• Fase inicial → baja demanda de tráfico →

pocas celdas, de gran tamaño.

• Si el número de celdas no supera el de una

agrupación → la calidad del sistema solo es

afectada por ruido (no interferencia del

sistema).

• Compromiso entre costo y calidad.

• C/N=18dB en el 90% de las ubicaciones →

celdas radio máximo 15Km. UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

División celular (2)

• Evolución del sistema → incremento de tráfico en

algunas celdas (centros urbanos) → saturación →

Probabilidad de bloqueo (GOS) crece.

• Se deben dotar a esas celdas de un mayor número

de radiocanales y/o efectuar una subdivisión de

una celda grande en otras de tamaño más

reducido.

• En las nuevas celdas el tráfico a cursar es menor,

por lo que manteniendo los mismos recursos de

canales se reduce la probabilidad de bloqueo.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Considerando una celda de área Sc, que dispone de K

canales. Si la probabilidad de bloqueo es p y la densidad

de tráfico ρ(Erlang/Km2) .

• Si K permanece fijo, todo incremento de ρ, se traduce en

un aumento de p (degradación de la calidad).

• Si no es posible aumentar K, se debe compensar el

crecimiento de la densidad de tráfico con una disminución

de Sc, mediante de la subdivisión celular.

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División celular (3)

,cp B S K

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• La división celular, junto con el reuso de

frecuencias, permiten que las redes

celulares se adapten al crecimiento de la

demanda.

• La sectorización de una celda

omnidireccional, es de por sí ya una forma

de subdivisión celular.

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División celular (4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Cada fase de división celular se realiza por mitades:

– Reduce a la mitad el radio de la celda, con lo que su área se divide

por cuatro.

– Multiplica por cuatro, aproximadamente, el número de celdas

necesarias para la cobertura de la zona donde se aplica.

– Multiplica por cuatro la capacidad de tráfico.

– Requiere mayor precisión en la ubicación de las BS.

– Aumenta la probabilidad de traspasos entre celdas.

– Genera un mayor volumen de tráfico de señalización y de

procesamiento de datos en el centro de control.

– Aumenta los costos, al ser necesarias un mayor número de BS.

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División celular (5)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

División celular (6)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Ejemplo en la agrupación de 7 celdas.

– Se inicia con 7 celdas grandes omnidireccionales, de

500 Km2 de superficie cada una y un radio aproximado

de 14 Km.

– Primera fase sectorización, estableciendo 3 celdas por

emplazamiento original con antenas directivas. (modelo

celular 7/21).

– Segunda fase, subdivisión celular por mitades desde el

modelo 7/21 para llegar a un número de ubicaciones

cuatro veces mayor y celdas de la cuarta parte de área.

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División celular (7)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Ejemplo en la agrupación de 7 celdas(2).

– Suponiendo que se dispone de 294 radiocanales de

tráfico, que el tráfico por abonado es 25mE y la

probabilidad de bloqueo del 1%.

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División celular (8)

294_ _ _ _ 42

7Número de canales por celda

1(42;0.01) 30.77cA B Erlangs

2

30.770.06154

500

c

c

A Erlangs

S Km

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Ejemplo en la agrupación de 7 celdas(3).

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División celular (9)

2

2_ _ _ _ 2.4616

0.025

usuariosNúmero de abonados por Km

Km

2_ _ _ _ _ _ *

_ _ 2.4616*3500 8615.6

Número total abonados Número de abonados por Km S

Número total abonados usuarios

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Ejemplo en la agrupación de 7 celdas(4).

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

División celular (10)

Etapa Radio

celular

[Km]

Número

de

celdas

Área

Celular

[Km2]

Canales/

celda

Tráfico/

celda

Densidad

de

Tráfico ρ

[E/km2]

Número

total de

abonados

1

2

3

4

14

8

4

2

7

21

84

336

500

166

41.6

10.4

42

14

14

14

30.77

7.35

7.35

7.35

0.06

0.04

0.17

0.70

8615

6174

24696

98784

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

División celular (11)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

División celular (12)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Control de interferencia cocanal con la

división celular :

– Control de potencia

– Inclinación de antena (downtilt)

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División celular (13)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Efecto de la inclinación mecánica en los patrones

de radiación de una antena tipo sectorizada.

– No inclinación mecánica.

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División celular (13)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Efecto de la inclinación mecánica en los patrones

de radiación de una antena tipo sectorizada(2).

– Inclinación mecánica =7°.

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División celular (14)

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11

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Efecto de la inclinación mecánica en los patrones

de radiación de una antena tipo sectorizada(3).

– Inclinación mecánica =15°.

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División celular (15)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Traspaso (handoff, handover)

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División celular (16)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Traspaso (handoff, handover) (2)

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División celular (17)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Interferencia en los Sistemas Celulares

• El calculo de interferencia constituye la tarea básica de la

planificación celular.

• C/I

• I=potencia global de interferencia. Se supone que todas las

señales interferentes son no correlacionadas (trayectos de

propagación diferente) y por lo tanto la potencia de

interferencia es la suma de todas las potencias.

• Dos situaciones de interferencia:

– Interferencia en el enlace de bajada: de estaciones base sobre una

estación móvil.

– Interferencia en el enlace de subida: de estaciones móviles sobre

estación base.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Interferencia en los Sistemas Celulares

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Interferencia en los Sistemas Celulares (2)

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12

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Interferencia en los Sistemas Celulares (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Interferencia en los Sistemas Celulares (4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Interferencia en los Sistemas Celulares (5)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Asignación de frecuencias en sistemas

celulares

• La teoría celular busca optimizar el uso de frecuencias.

• Existen nuevas estrategias (tema abierto).

• Objetivo: asignar a cada celda un conjunto de

frecuencias adecuado al volumen de tráfico que debe

atender, teniendo en cuenta márgenes de crecimiento.

• El conjunto de frecuencias deben coordinarse de forma

que satisfagan los requisitos de relación de protección

cocanal e interferencia de canal adyacente.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Asignación de frecuencias en sistemas

celulares(2)

• La protección cocanal queda controlada con la

elección del tamaño y tipo de agrupación celular y

el control de cobertura de estaciones base.

• La interferencia de canal adyacente impone ciertas

restricciones en las asignaciones de canal:

– Celdas vecinas: sectores de una misma BS.

– Celdas colindantes: Frontera común pero

pertenecientes a diferentes BS.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Para garantizar valores adecuados de

protección contra interferencia de canal

adyacente se exige la separación entre

frecuencias asignadas a la celda:

– Mayor o igual que tres canales dentro de una

misma celda.

– Mayor que dos canales en celdas vecinas.

– Mayor que un canal en celdas colindantes.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Asignación de frecuencias en sistemas

celulares(3)

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13

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Las BS de las redes celulares tienen sus

transceptores conectados a una antena común, a

través de combinadores → aislamiento adecuado

→ no se genera interferencia de intermodulación

significativa.

• Redes celulares cobertura nacional → Se debe

coordinar la asignación de frecuencias en fronteras

con otros países.

• Se deben coordinar la asignación de frecuencias

entre operadores.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Asignación de frecuencias en sistemas

celulares(4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Métodos de asignación de frecuencias

– Asignación fija.

• Método geométrico.

• Método heurístico.

– Asignación dinámica.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Asignación de frecuencias en sistemas

celulares(5)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Arquitectura de redes celulares.

• Los sistemas PMT son redes telefónicas

completas.

– Elementos de transmisión.

– Elementos de conmutación.

• Redes Terrestres Móviles Publicas (PLMN, Public

Mobile Land Networks).

– BS. Interfaz aérea (air interface) o radioeléctrica.

– Las BS se conectan a dispositivos de control: el

Controlador de Estación Base (BSC, Base Station

Controller), y los Centros de Conmutación del Servicio

Móvil (MSC, Mobile Switching Centers).

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

– Los MSC ejecutan funciones de señalización, transporte y

conmutación (enrutamiento) necesarios para el

establecimiento de llamadas originadas o terminadas en

las MS.

– Para la cobertura de un país, una PLMN utiliza varios MSC

interconectados entre si.

– Aunque PLMN es una red autonoma, debe estar conectada

con redes fijas convencionales: Red Telefónica Conmutada

Pública (PSTN, Public Switched Telephone Network), la

Red Digital de Servicios Integrados-RDSI (ISDN, Integrated

Digital Services Network). Para ello existen MSC

especializados (gateway MSC) con las interfaces

necesarias para la interconexión.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Arquitectura de redes celulares (2).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

– Red fija o infraestructura: conjuntos de medios y

dispositivos para interconexión de las BS con sus

controladores (BSC, MSC).

– Los enlaces de red fija transportan tráfico de voz y

datos, así como información de señalización.

– La PLMN debe asegurar la función de movilidad de los

abonados.

– Un usuario puede efectuar, recibir o mantener una

llamada en todo momento y desde cualquier lugar de la

zona de cobertura establecida, con una determinada

calidad.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Arquitectura de redes celulares (3).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

– El usuario al encender su móvil se registra en el sistema

como usuario activo.

– La red debe efectuar un seguimiento de los usuarios

activos manteniendo registro de situación de los

mismos.

– La red debe disponer de los medios para mantener una

comunicación en traspaso de una celda a otra.

– La red debe disponer de protección para asegurar que

solo acceden a la red usuarios de la misma.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Arquitectura de redes celulares (4).

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14

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

– El funcionamiento de un sistema celular requiere

de las siguientes facilidades:

• Registro del móvil y su actualización: itinerancia

(roaming).

• Aviso o notificación al móvil de llamadas entrantes

(paging).

• Traspaso (handover).

• Seguridad de las comunicaciones: autenticación y

encriptación.

• Sintonización automática y rápida por parte del móvil

de las frecuencias y canales.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Arquitectura de redes celulares (4).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

– Para la realización de las funciones

mencionadas, se debe disponer de un sistema

de señalización avanzado, soportado sobre los

canales de control y que cumple con los tres

primeros niveles del modelo de referencia OSI.

– Área de servicio (Service Area): zona en la

que una MS puede ser alcanzada por un

abonado de la red telefónica fija sin que tenga

que conocer la situación actual del móvil dentro

del área.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Arquitectura de redes celulares (5).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Arquitectura de redes celulares (6).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Arquitectura de redes celulares (7).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Arquitectura de redes celulares (8).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Arquitectura de redes celulares (9).

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15

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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PSTN, ISDN

ATM,

Internet...

RNC 2 RNC 1

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

Esquema de un Sistema Celular (10)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Arquitectura de redes celulares (11).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Arquitectura de redes celulares (12).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Canales en Sistemas Celulares

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Canales en Sistemas Celulares

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Tipo de llamadas

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16

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Tipo de llamadas

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Tipo de llamadas

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Control de Potencia

• En sistemas celulares es necesario el

control dinámico de potencia

– Minimizar la potencia en la señal

transmitida desde el móvil

Reducir la interferencia cocanal, disminuir la

exposición, y conservar la energía de la

batería.

– Control en lazo abierto y cerrado.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Estructura en Bloques de una MS

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Patrón de radiación antena sectorizada BS.

• Apertura horizontal=120°

• Apertura vertical=11°

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Perdidas cable coaxial

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17

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

Múltiples niveles de cobertura

• Multicapas.

• Traslape en el área de cobertura de las

estaciones base.

• Celda superior (overlay).

• Celda subordinada (Underlay).

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Múltiples niveles de cobertura (2)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Múltiples niveles de cobertura (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Múltiples niveles de cobertura (4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

High-tier

Low-tier

Satellite

High Mobility Low Mobility

Wide Area

Regional Area

Local Area

Múltiples niveles de cobertura (5)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

La Revolución de las Comunicaciones

Móviles e Inalámbricas

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

La Revolución de las Comunicaciones

Móviles e Inalámbricas (2)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

La Revolución de las Comunicaciones

Móviles e Inalámbricas (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

La Revolución de las Comunicaciones

Móviles e Inalámbricas (4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

La Revolución de las Comunicaciones

Móviles e Inalámbricas (5)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

La Revolución de las Comunicaciones

Móviles e Inalámbricas (6)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

La Revolución de las Comunicaciones

Móviles e Inalámbricas (8)

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19

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

La Revolución de las Comunicaciones

Móviles e Inalámbricas (9)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Desarrollo Cronológico Año Estados Unidos Europa y Japón

1934 Creación FCC

1946 Primer sistema comercial ATT y Bell Labs

1947 Concepto de sistemas celulares Bell-Labs

1969 Primer Sistema Celular Disponible – Sistema Bell

1975 Ciudad de Nueva York. Sistema Móvil Bell

1979 Red de prueba de AMPS NTT-Japón

1981 C-Netz (Alemania), NMT 450 (Suecia)

1982 Desarrollo de GSM (Groupe Speciale Mobile)

1983 AMPS Comercial TACS, Radiocom.(Francia)

1986 NMT 900

1987 Búsqueda nuevas alternativas a AMPS ETACS(UK)

1988 Se crea CTIA. Se publica el estándar IS-41

1991 TIA. Estándar IS-54 telefonía celular Digital

1992 GSM Comercial operando en 1800 MHz, PDC en Japón en

800 y 1500 MHz

1994 Qualcomm Introduce CDMA. FCC licita PCS (1900 MHz).

Colombia introduce AMPS. Norma IS-136.

1995 PCS Comercial utilizando IS-136 y IS-95 en 1900. GSM

también hace su arribo.

PHS en Japón

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Desarrollo Cronológico (2) 1996 Definición de 3G – Nombre oficial IMT-2000. NTT-DoCoMo en laboratorio CDMA de Banda Ancha

1999 IS-95B Especificación WCDMA (Release 99)

2000 GSM-GPRS. Ley 555 PCS en Colombia

2001 3G-1X EDGE IMT 2000 1X MC Asia

2002 3G-1X-EVDO, Licitación PCS en Colombia W-CDMA (Japón)

2002 Visión ITU-4G. IMT-Avanzado

2002 Especificación Inicial 3GPP Release 5. (HSDPA, IMS)

2003 GSM/GPRS en Colombia

2005 Especificación inicial 3GPP Release 6. (HSUPA,

MBMS).

2005 OFDMA para LTE (High Speed OFDM Packet

Access (HSOPA) = Evolved UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA))

2005 Redes Pre-WiMAX Móvil (4G). (IEEE 802.16e-2005)

Mobile Wireless Broadband Access (MWBA)

EDGE en Colombia.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Desarrollo Cronológico (3)

2007 Especificación inicial 3GPP Release 7. (HSPA+).

2008 W-CDMA. HSDPA en Colombia (3.5G)

2008 Especificación inicial 3GPP Release 9. (LTE).

2009 Redes Pre-LTE Wimax Móvil.

2009 UMB (Ultra Mobile Broadband) Lanzamiento redes LTE en Estocolomo y Oslo.

2009 Especificaciones iniciales sobre LTE avanzado

(finalizar 2011)

2011 Subasta espectro Colombia en 2500 MHz

LTE comercialmente en Colombia

2013 Subasta espectro en Colombia 2500 MHz, 1700/2100

MHz.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Generaciones de Sistemas

Comunicaciones móviles e Inalámbricos

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Generaciones de Sistemas de

Comunicaciones móviles e inalámbricos

http://information-technology-topics.blogspot.com/2011/09/cellular-generations-0g-1g-2g-3g-4g-5g.html

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20

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Generaciones de Sistemas de

Comunicaciones móviles e inalámbricos

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Generaciones de Sistemas de

Comunicaciones móviles e inalámbricos

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Generaciones Sistemas de

Comunicaciones Móviles e Inalámbricos

Características 1G 2G 3G 4G

Espectro (450 y 900)MHz (900 y

1800/1900)MHz

2 GHz 700 MHz, 1700/2100

MHz 2500 MHz

Método de acceso múltiple

FDMA Analógico FDMA/TDMA CDMA OFDM

Soporte de voz

Telefonía básica identificador de

llamada, correo de voz.

Conferencia, video

de baja calidad.

video de alta

definición

Característica mensajeria

No Solo Texto Gráficas y texto

formateado

Mensajería Unificada

La telefonía celular mundial tiene tres generaciones bien definidas, con una cuarta en vía. Las tecnologías 2.5G y 3.5G incrementan las velocidades de transmisión de datos de sus

respectivos sistemas utilizando agregación de canales, mayores anchos de banda, reduciendo latencias, utilizando esquemas de modulación de alto orden junto con técnicas avanzadas de

codificación de canal..

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Generaciones Sistemas de

Comunicaciones Móviles e Inalámbricos

Características 1G 2G 3G 4G

Soporte a datos

No Conmutación de

circuitos, (Conmutación por

paquetes 2.5G)

Conmutación de

paquetes

IPv6

Tasa de datos objetivo

No 14.4 Kbps (115 kbps

en 2.5G)

2 Mbps (10 Mbps en

3.5G)

100 Mbps

Tasa de datos real

No 9.6 Kbps (40 kbps en

2.5G)

64 kbps 2 Mbps

Interfaz con otros

dispositivos

Acoplador acustico RS232, IrDA IEEE 802.11,

Bluetooth

IEEE 802.11,

Bluetooth NFC

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Generaciones Sistemas de

Comunicaciones Móviles e Inalámbricos Características 1G 2G 3G 4G

Tecnología

AMPS, TACS, NMT TDMA, GSM, CDMA,

PDC, (GPRS)

CDMA 20001X EV DV,

UMTS, EDGE

LTE, WiMAX

Tipo

Analógico,

Macroceldas

Digital

Macro y Micro celdas.

Digital

Macro, Micro, Nano y Pico celdas.

Pico y femtoceldas

Servicio

Telefonía Móvil Telefonía móvil

CDPD SMS

Datos a baja

velocidad (14.4-64 Kbps)

Videoconferencia (2.5G).

Internet Inalámbrico

(WAP, i-mode) (2.5G)

Telefonía móvil de

alta capacidad. Internet Móvil (WAP,

i-mode)

144 Kbps-2Mbps. Multimedia. MMS

Localización remota,

Realidad virtual móvil, el verdadero

Internet Inalámbrico

Disponible 1980-1994 (aun se

utiliza)

1995-2001

(Presente)

2002-2010

(Parcialmente)

2010-2020

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

• Desarrollado por AT&T Bell Labs a finales de los setenta. Comercialmente por primera vez en 1983 en Chicago.

• Opera en la banda de 800 MHz. Utiliza modulación en FM y cada canal ocupa un ancho de banda de 30 KHz.

• NAMPS (Narrowband AMPS): Motorola desarrolló este sistema con el fin de aumentar la capacidad de AMPS. Utiliza canales de 10 KHz de ancho de banda. Sacrifica calidad del audio.

• El canal de control a 10 Kbps es modulado con FSK

AMPS (Advanced Mobile Phone System)

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21

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

TACS (Total Access Communication

System)

• Muy similar al AMPS, pero el ancho de banda del canal de RF es de 25 KHz. Se utilizó principalmente en Inglaterra.

• Opera en la banda de 890-915 MHz y 935-960 MHz

• El canal de control a 8 Kbps es modulado con FSK.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

NMT Nordic Mobile Telephone

• 400 MHz y 900 MHz

• Se utilizó principalmente en Suiza, Suecia y España.

• Empleaba modulación FM y el ancho de banda del canal de RF era de 12.5 KHz.

• Se utilizó en Colombia por parte de algunas empresas de servicios, particularmente EEPPM y EDA. Todavía existen algunos de estos sistemas operando.

• Señalización FFSK a 1200bps

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Otros Sistemas

• CNetz-450: Utilizado principalmente en Alemania y Portugal. Modulación FM, ancho de banda del canal RF de 10 KHz.

• Radiocom 2000: Desarrollado en Francia, utiliza modulación FM, el ancho de banda del canal RF es de 12.5 KHz.

• RMTS: Desarrollado en Italia, el ancho de banda del canal es de 25 KHz.

• NTT: Desarrollado en Japon. Opera en la banda de 800 MHz. Señalización a 300 bps

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Diferencias entre los sistemas de

primera y segunda generación

• Canales de tráfico – 1G: analógicos; 2G: digital

• Encriptación – 2G

• Detección y corrección de errores – 2G.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

TDMA/IS-136

• La especificación TDMA fue definida en 1988 por

TIA.

• Desarrollo de los estándares TDMA:

D-AMPS/IS-54.

TDMA/IS-136.

TDMA/IS-136+.

TDMA/IS-136HS.

UWC-136.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Bandas de Frecuencia para TDMA/IS-136

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Características principales de TDMA/IS-136

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Características principales de TDMA/IS-136(2)

http://www.privateline.com/PCS/Framesandlayers.htm

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Sistema Digital.

• FDMA/TDMA.

• FDD.

• Brinda una velocidad de 48.6 Kbps por portadora radio.

• La eficiencia espectral es de 1.62 bps/Hz

• Utiliza modulación π/4 DQPSK.

• Emplea un CRC de 7 bits y codificación convolucional de

tasa ½, con entrelazado (interleaving).

• Los canales de control se basan en los de AMPS.

• Plan de reuso de frecuencias N=7.

• VSELP: Vector Sum excited linear prediction.

• Soporta estructura jerarquica de celdas (HCS).

Características Principales de TDMA/IS-136 (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Rango de frecuencia Rx: 869-894 MHz; Tx: 824-849 MHz

Técnica de acceso múltiple TDMA/FDMA

Método de duplexación FDD

Número de canales 832 (3 users per channel)

espaciamiento entre canales /

ancho de banda 30 kHz

Modulación π/4 DQPSK

Velocidad de transmisión de datos 48.6 kbps

Eficiencia espectral 1.62 bps/Hz

Características Principales de TDMA/IS-136 (4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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•TDMA/IS-136 utiliza la tecnología CDPD (Cellular

Digital Packet Data – Servicio Celular Digital de

Paquetes de Datos) para la transmisión de datos.

•Velocidad de 19.2 Kbps.

•La red CDPD se superpone a la red TDMA/IS-136.

•También utiliza la tecnología SMS (Short Message

Service – Servicio de Mensajería Corta).

Transmisión de Datos en TDMA/IS-136

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Arquitectura del sistema TDMA/IS-136

BS

MS

GMSC A

MSC/ VLR

HLR

PSTN ISDN

PLMN

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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•Definido en 1989 por ETSI. Norma Paneuropea

•En 1991 se instaló la primera red GSM

precomercial, dando inicio a la operación comercial

en el año 1992.

•GSM es la principal norma global de 2G en

términos de número de subscriptores y área de

cobertura. Además, es la tecnología base para

evolucionar hacia UMTS (Sistema Universal de

Telecomunicaciones Móviles) de IMT 2000.

GSM – Global System for Mobile

Communications

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Tecnología de transmisión digital (Digitaliza y comprime voz y datos).

• FDMA/TDMA.

• FDD.

• Espaciamiento entre portadoras de 200 KHz.

• 8 TS.

• Servicios de voz y datos por conmutación de circuitos.

• Velocidad de transmisión de 9.6 Kbps por canal.

• Utiliza modulación GMSK.

• Plan de reuso de frecuencia N=4.

Características Principales de GSM

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Soporta estructura jerárquica de celdas (HCS).

• Provee algoritmos de encriptación.

• Uso de SIM (Subscriber Identity Module)

• Control de potencia.

• Roaming global.

• Generación de economías de escala.

• Utiliza un codificador de fuente RELP (Residually

Excited Linear Predictive Coder).

Características Principales de GSM (2)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Bandas de Frecuencia para GSM

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Características Principales de GSM (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Transmisión de Datos en GSM

• SMS

• HSCSD (High Speed Circuit Switched Data).

• Servicio portador de GSM.

• Conexión con redes TCP/IP.

• Provee baja latencia.

• Mejor desempeño para flujo continuo de datos.

• Aplicaciones: correo electrónico, descarga de archivos,

WWW y transferencia de vídeo en tiempo real.

• Prioridad a las llamadas de un solo canal (1TS) sobre las

multicanal (máximo 4TS).

• Velocidad de transmisión de datos 57 Kbps

• GPRS (General Packet Radio Service) 114 Kbps

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Arquitectura del Sistema GSM

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Arquitectura del Sistema GSM (2)

MS

BSS

BTS BSC Abis

OSS

GIWU

PDSN

SS

EIR

GMSC MSC/ VLR

HLR

A

AUC

MNS

MXE

PSTN ISDN PLMN

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Arquitectura del Sistema GSM (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Qualcomm.

• La especificación del estándar norteamericano CDMA/IS-95

empezó a definirse por TIA en 1991.

• Compatibilidad con AMPS

• Desarrollo de los estándares CDMA:

• CDMA/IS-95.

• CDMA/IS-95A.

• CDMA/IS-95B.

• cdmaOne.

• Su lanzamiento comercial: Septiembre de 1995.

CDMA/IS-95

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• CDMA/IS-95: Tecnología de transmisión digital que

utiliza como técnica de acceso FDMA/CDMA.

• Espaciamiento de portadora de 1.25 MHz para

servicios de voz y datos.

• Se basa en la técnica de espectro ensanchado de

secuencia directa (DSSS – Direct Sequence Spread

Spectrum).

• Asigna un código ortogonal único a cada usuario

(código Walsh).

Características Principales de CDMA/IS-95

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Cada portadora soporta (teóricamente) 64 códigos Walsh (64 usuarios).

• Resistencia a multitrayectoria.

• Privacidad.

• La velocidad de la secuencia de Pseudo Ruido (PN) es de 1.25 Mcps.

• Velocidad de transmisión de 9.6 – 14.4 Kbps por canal.

• Utiliza modulación OQPSK.

• Alta Eficiencia espectral debido a la reutilización de N=1.

• Control de potencia.

• CDMA proporciona traspaso suave (soft handover).

• El codificador es QCELP (Qualcomm Code Excited Linear Predictive), de tasa variable, con un mínimo de 1200 bps.

Características Principales de CDMA/IS-95 (2)

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Características Principales de CDMA/IS-95 (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Bandas de frecuencia para CDMA/IS-95

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• CDMA/IS-95 maneja una velocidad de transmisión de datos por conmutación de circuitos de 9.6 – 14.4 Kbps por canal.

• El módulo IWF permite que la red CDMA/IS-95 se conecte con redes de datos públicas o privadas.

Transmisión de Datos en CDMA/IS-95

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Arquitectura del sistema CDMA/IS-95

MS BTS BSC IOS

PSTN

IWF

HLR/ AUC

MSC/ VLR

Otras redes ATM / IP

Servidor

HDML

Red ATM / IP del operador

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Tecnologías 2G AMPS D-AMPS GSM CDMA

Frecuencia de operación

800 MHz 800 & 1900 MHz 900 y 1800 MHz (Eu) 800 y 1900

MHz (EU)

800 & 1900 MHz

Ancho de canal 30 KHz 30 KHz

200 KHz

1.25 MHz

Usuarios por Canal

1 3 8 20

Separación de Canal

Frecuencia Frecuencia

Y tiempo

Frecuencia y tiempo

Frecuencia

Y código

Arquitectura de red

IS-41 IS-41 GSM-MAP IS-41

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Tecnologías Celulares

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Capacidad de los Sistemas

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Capacidad

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Velocidades de Acceso

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Servicio principal voz

SMS

Servicios avanzados de

datos(WAP, Ringtones y logos)

PDA

Despliegues de color

Bluetooth & WLAN

Servicio principal voz

SMS

Mensajeria de texto

Capacidades de modem para conexión

de PC (7-14)Kbps

Servicios en las Generaciones

Analógica 2G 2.5G 3G

Primera generación

Solo servicios de voz

Servicio voz

SMS/MMS/EMS

Video MPEG4

Servicios basados en localización (habilita

GPS)

Computación Móvil con Acceso a Internet de

alta Velocidad

Comercio Móvil

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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2000

384

144

128

64

32

9.6

0

Velo

cid

ad tra

nsm

isió

n d

e d

ato

s -

Kbps

1G

Voz

Teléfono-Voz

Datos, clima, tráfico,

Noticias, Deportes, acciones

Correo de

voz

Fax

Mensajeria de texto

y Audio Streaming

2G

Publicidad

electrónica

E-mail

Periódico

Electrónico

Radio

móvil

3G

Video Streaming e

Internet de alta

velocidad

TV móvil

Video

vigilancia, Video Mail,

viajes, clima,

Trafico, Noticias.

Comercio

móvil

Servicio

Médico Remoto

(Imágenes

Medicas)

Videoconferencia

(alta calidad)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Motivos para 3G Convergencia de las redes móviles y las redes de datos, y la Oferta/Demanda avanzada de servicios y aplicaciones.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Promotor Desarrollo 3G

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Tercera Generación

Evolución de los sistemas de comunicación

inalámbrica que sigue a los sistemas de segunda

generación.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Principales Características 3G

• Calidad voz comparable a la PSTN.

• Soporte de servicios de datos por conmutación de circuitos y paquetes.

• Alta velocidad en transmisión de datos (144 Kbps, 384 Kbps, 2 Mbps).

• Transmisión de datos asimétrica y simétrica.

• Interoperabilidad entre estándares.

• Roaming global.

• Geo-Localización.

• Velocidades de transmisión de datos variables y fijas, ancho de banda por demanda.

• Uso eficiente del espectro.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Mayor capacidad y eficiencia espectral,

comparado con los sistemas de 2G.

• Interconexión con sistemas celulares de 2G y

servicios móviles por satélite.

• Roaming global entre distintos operadores IMT

2000.

• Economías de escala y normas globales que

cumplan con las necesidades del mercado en

masa.

Principales Características 3G (2)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Ideal 3G-IMT2000

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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La Realidad…Mucha Variedad

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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El trabajo está basado en las recomendaciones de la ITU (Unión

Internacional de Telecomunicaciones) para IMT 2000

(Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000).

En la actualidad, las cinco interfaces de radio terrestres

estandarizadas para IMT 2000 son:

• IMT DS / UTRA FDD (WCDMA FDD).

• IMT TC / UTRA TDD (WCDMA TDD).

• IMT MC / CDMA2000.

• IMT SC / UWC-136.

• IMT FT / DECT.

Estandarización de los Sistemas 3G

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Estandarización de los Sistemas 3G

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Normalización de IMT 2000

ITU IMT 2000 MARCO IMT 2000

Tecnologías Radio IMT 2000

Organizaciones de

Especificaciones Técnicas

UTRA FDD / TDD

CDMA2000 UWC-136 DECT

3GPP

EE.UU. Europa China Japón Corea

EE.UU. China Japón Corea

EE.UU. Europa

Europa

3GPP2 UWCC Proyecto ETSI /

DECT

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Bandas IMT2000

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Camino de evolución de 2G hacia 3G

GPRS

EDGE

GERAN

GSM TDMA/IS-136 CDMA/IS-95

CDMA 2000 1X

CDMA 2000 1X EV-DO

UMTS UWC-136 CDMA 2000 1X EV-DV

Caminos TDMA/IS-136

Caminos GSM

Camino CDMA/IS-95

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Evolución de los Sistemas Móviles

Inalámbricos

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Evolución de GSM

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Evolución GSM (2)

GSM básico

HSCSD

GPRS

EDGE

WCDMA

1997

1998

1999

2000

2002-

Voz

Datos: 9.6 kbps y SMS

Conmutación Circuitos

Hasta 57 kbps

Voz: AMR (Adaptative Multi-Rate)

Datos: Conmutación Paquetes (153Kbps)

Datos: 384 kbps

Datos: 2 Mbps

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Evolución GSM (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA – DEPARTAMENTO DE TELECOMUNICACIONES

Evolución GSM (4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Evolución CDMA Camino evolutivo planteado por el CDG (CDMA Development Group)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Evolución CDMA

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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2G 2.5G 3G

2001 2002 2003

CS GSM 07.07 (9.6 – 28.8 Kbps) GSM HSCSD (28.8 – 56 Kbps)

GPRS (115 Kbps)

EDGE/WCDMA (384 Kbps)e

CS IS-135 (9.6 Kbps) TDMA

CS IS-707 (9.6 or 14.4 Kbps) CDMA IS-95B (64 Kbps)

CDMA2000 - 1XRTT (144 Kbps)

CDMA2000 - 3XRTT (384

Kbps)

EDGE (384 Kbps)

Data

networks CDPD (19.2Kbps), Mobitex (8Kbps), ARDIS (19.2 Kbps) Metricom (28 Kbps), HDR (1.5 Mbps)

Metricom (128 Kbps – 1 Mbps)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular

Ley 37 de 1993 la Telefonía Movil Celular es

un servicio público de telecomunicaciones:

• No domiciliario

• Ambito y cubrimiento nacional

• Comunicación telefónica entre usuarios móviles,

PSTN.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular

Cada vez más es mayor el número de personas en el mundo utilizan teléfonos móviles.

1990 11 millones

1999 400 millones

1998 100 millones

2000 500 millones

2002 1000 millones

2005 2000 millones

2007 3300 millones

2009 4000 millones

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Ingresos Generados

• UIT cálculos estimados proyectados a año

2004 telefonía móvil sobrepasan

telefonía local + larga distancia nacional e

internacional

• Internet, líneas arrendadas, redes de datos

privadas y telexmitad de los ingresos de la

telefonía móvil.

Telefonía Celular

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular en Colombia

• Colombia 7.5 Millones Líneas Fijas

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular en Colombia

http://www.mintic.gov.co/images/documentos/cifras_del_sector/boletin_4t_banda_

ancha_vive_digital_2012.pdf

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Telefonía Celular en Colombia (2)

http://www.asomovil.org/images/investigaciones/telefonia-movil/1.%20Telefona%20Mvil.pdf

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Telefonía Celular en Colombia (3)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular en Colombia (4)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular en Colombia (5)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular en Colombia (6)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular en Colombia (7)

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Telefonía Celular en Colombia (8)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Tigo-Millicom

– Tecnología: UMTS-HSPA, HSPA+. Planeado LTE.

– Fecha de inicio GSM: Nov-03

– Frecuencia: 1900

• Comcel-Claro-America Movil

– Tecnología : UMTS-HSPA, HSPA+. Planeado LTE

– Fecha de inicio GSM: Jul-03

– Frecuencia: 850/1900

• Movistar Colombia

– Tecnología : UMTS-HSPA, HSPA+. Planeado LTE

– Fecha de inicio GSM: Jul-05

– Frecuencia: 850/1900

• UNE-EPM Telecomunicaciones

– Tecnología : LTE

– Fecha de inicio: Dic-11

– Frecuencia: 2.6 GHz, 2500/2690 MHz

Telefonía Celular en Colombia (9)

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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PCS-Personal Communication Services

Ley 555 de 2000 articulo 2

• Servicios públicos de telecomunicaciones. • No domiciliarios. • Móviles o fijos • De ámbito y cubrimiento nacional • Red terrestre de telecomunicaciones. • Espectro radioeléctrico asignado. • Capacidad completa para la comunicación entre

usuarios PCS y, a través de la interconexión con otras redes de telecomunicaciones.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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PCS

• Movilidad personal y movilidad de terminal.

• Servicios multimedia de calidad.

• Servicio de Roaming global.

• Único numero.

• Alta capacidad.

• Terminal universal.

• Seguridad.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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PCS en Colombia

A diferencia de la

mayoría de países, PCS

no entró al mercado

como una concepción

innovadora que superará

las limitaciones de las

tecnologías existentes.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

PCS en Colombia

Los operadores celulares del

momento en Colombia

contaban con ventajas

significativas frente a nuevos

proveedores para servicios

PCS, pues varios de los

obstáculos ante los cuales se

enfrentan estos últimos ya

habian sido superados por los

primeros.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Las Caras del Negocio

Colombia celebró una subasta pública para las

licencias de telefonía móvil PCS en banda C.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Las Caras del Negocio

• Los operadores celulares no pudieron

participar en la primera licitación. Gobierno

mencionaba que los usuarios serian los más

beneficiados

• Las autoridades planearon vender tres

licencias PCS de 30MHz que cubrieran las

regiones del occidente, oriente y costa

atlántica del país.

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

UNIVERSIDAD DEL CAUCA - VICTOR MANUEL QUINTERO FLOREZ

Usuarios

¿Esta tecnología mejoro el servicio y redujo

las tarifas?

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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PCS Frecuencias

Asignación de

frecuencias de PCS

según la FCC.

En Colombia se asignó

la banda C (1895-

1910MHz y 1975-

1990MHz).

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Propuestas de PCS

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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Diferencias entre celular y PCS

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Frecuencia de operación:

– Celular: 800 MHz

– PCS: 1900MHz

• Esto implica

– Menor cobertura por estación base

– Mayor presencia de fenómenos físicos

que afectan la cobertura como la

difracción y la dispersión.

Diferencias entre celular y PCS

Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

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• Mayor ancho de banda

– Celular: 12.5 MHz (416 canales de 30

KHz)

– PCS: 15 MHz (449 canales de 30 KHz)

• Esto implica:

– Menos de un 8% adicional de capacidad

– Que en la práctica se compensa con la

menor cobertura.

Diferencias entre celular y PCS

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• Depende de la tecnología.

• Los operadores actuales (Comcel,

Telefónica Móviles y Tigo) cuentan con

HSPA+.

• UNE cuenta con LTE.

Diferencias entre celular y PCS - Servicios

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Servicios 3G

• Mensajería corta punto a punto (SMS)

• Mensajería corta punto multipunto (SMS broadcast).

• Multimedia Messaging Services (MMS)

• Internet (E-mail, web, ftp, chat)

• Video conferencia.

• Entretenimiento (Juegos, videos, MP3)

• Servicios basados en localización (LBS)

• M-Commerce, VPN, e-cash.

• Streaming audio/video.

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MMS

Es un servicio de

mensajería del tipo store

and forward, que le

permite al usuario

intercambiar mensajes

de audio, video,

imágenes y texto con

otros usuarios.

Nokia 3650

Frecuencia de operación:

900 / 1800 / 1900

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LBS

Los servicios basados en localización se valen

de la posibilidad de localizar geográficamente

un dispositivo móvil para ofrecer ayudas a la

navegación, mercadeo, servicios de

emergencia, entre otras.

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Cx Paquetes (CDPD/GPRS)

• Eficiente para mensajes

cortos y en ráfagas.

• No retardos por

establecimiento de

llamada.

• Capacidad punto-

multipunto.

• Altos niveles de potencia

en cortos intervalos de

tiempo.

• Radioenlace seguro.

CX Circuitos (HSCSD)

Eficiente en transmisión continua de datos.

Requiere establecimiento (call Set-Up) y terminación de llamada (Clear Call).

Solo conexión punto a punto.

Registro para cada llamada.

Alta potencia por todo el tiempo de conexión.

Tecnologías de Datos – Comparación

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

• En América

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Datos Interesantes

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• Penetración LTE

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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• Tendencias tecnológicas

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

• Infografia banda ancha móvil.

– http://www.4gamericas.org/index.cfm?fuseaction=page&

pageid=2210

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Datos Interesantes

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Datos Interesantes

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Tendencias y perspectivas

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Tendencias y perspectivas (2)

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Espectro para IMT-Avanzado

• Reporte ITU-R M.2079 – (410-430) MHz.

– (450-470) MHz.

– (470-960) MHz.

– (1710-2025) MHz.

– (2110-2200) MHz.

– (2300-2400) MHz.

– (2500-2690) MHz.

– (2700-2900) MHz.

– (3400-4200) MHz.

– (4400-4990) MHz.

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Énfasis II: Radiocomunicaciones Móviles e Inalámbricas

• Decreto 4722 de diciembre 2 de 2009. – Otorgamiento espectro. Banda 1850-1990 MHz.

– Tope máximo por operador 55 MHz.

• Subasta de 2011.

• Decreto 2980 de 2011 de agosto 19 de 2011. – Tope máximo por operador 85 MHz.

• 85 MHz para las bandas altas. (Entre 1710 MHz y 2690 MHz).

• 30 MHz para las bandas bajas (Entre 698 MHz y 960 MHz).

Espectro IMT en Colombia

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• Asignación espectro – previo subasta 2013.

Espectro IMT en Colombia

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Espectro IMT en Colombia

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• Decreto 2980 de agosto 19 de 2011.

– (450 – 470) MHz.

– (698 – 790) MHz.

– (790 – 960) MHz.

– (1710 – 2025) MHz.

– (2110 – 2200) MHz.

– (2300 – 2400) MHz.

– (2500 – 2690) MHz.

Espectro IMT en Colombia

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• Espectro asignado por operador

– Alemania: 157 MHz.

– España: 116 MHz.

– Francia: 117 MHz.

– China: 165 MHz.

– Brasil: 85 MHz.

– México: 70 MHz.

– Perú, Uruguay, Chile: 60 MHz.

– Colombia: 50 MHz.

Espectro IMT en Colombia

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• 698 – 806 MHz.

• Buena Cobertura.

• Espectro Disponible a mediano plazo.

Dividendo Digital

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• WRC-2007.

Dividendo Digital

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• Cuadro Nacional de Atribución de Bandas

del Espectro Radioeléctrico

Dividendo Digital

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• (1710 – 1755) MHz y (2110 – 2155) MHz.

Banda de Servicios Inalámbricos Avanzados

(AWS, Advanced Wireless Services)

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• Cuadro Nacional de Atribución de Bandas

del Espectro Radioeléctrico

Banda de Servicios Inalámbricos Avanzados

(AWS, Advanced Wireless Services)

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• Servicios de radiocomunicación fijo y móvil.

• 2011. 50 MHz. UNE-EPM.

• 80 MHz. FDD.

• 50 MHz. TDD.

Banda (2500-2690) MHz

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Bandas de espectro a subastar en

2012

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Bandas de espectro a subastar en

2012

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Resultados subasta 2012

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• ―The realities of spectrum—Challenges,

regulation, T&M and exploratory band

searching‖. Oct 11-2012.

– ―Consumer demand for faster-performing

advanced services is driving a war in not only

between the broadcast and broadband

industries, but also between commercial

providers and government users for space on

the nation's airwaves. ”

Articulo

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Fuentes

• ITU.

• CDG – CDMA Development Group.

• 4G Americas.

• UMTS-Forum.

• CRT.

• ANE.

• MinTIC.

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