telefonia unidad4
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INSTITUTO TECNOLOGICO DE TUXTLA GUTIERREZ
Integrantes :
Kevin Alonso Domínguez Gutiérrez
Adan Aguilar Villanueva.
Alfonso Rodolfo Martínez Teco.
Tema :Telefonía Móvil (Celular).
Materia: Telefonía.
Nombre del Profesor:Gerardo Fernando Díaz Borrego
Mayo de 2014, Tuxtla Gutiérrez Chiapas.
Índice4.Telefonia Móvil (Celular).
1.- Introducción.
2.- Central de conmutación móvil (MSC).
3.- Registro de ubicación base y visitante.
4.- Sistema de red y conmutación.
5.- Sistema global para la comunicación móvil GSM.
6.- Teléfono Celular.
7.- Modulo de RF
8.- Modulo de AF
9.- Modulo de control lógico.
10.- Conclusiones
11.- Bibliografía
Introducción.
El teléfono es uno de los sistemas de comunicación más utilizados, ya que
permite entablar conversaciones con personas ubicadas en cualquier sitio
donde haya un aparato telefónico.
El teléfono, como casi todos los medios de comunicación, funciona en base
a la electricidad. La telefonía está muy extendida en todo el mundo, desde
hace unos años se introdujo el teléfono celular, que trabaja sin necesidad de
cables y puede ser llevado fácilmente de un lugar a otro. Actualmente se
está utilizando rayos láser para transmitir mensajes mucho más
eficientemente que la telefonía actual, la cual, sin duda, se verá Mejorada
con el uso de esta tecnología.
1
4.1 Central de conmutación móvil (MSC).
El MSC (Central de Conmutación Móvil) es una sofisticada Central
Telefónica la cual proporciona conmutación de llamadas, Administración
de movilidad y Servicios de GSM para los teléfonos móviles dentro de su
área de servicio. En otras palabras, trasmisión de voz, datos y servicios
de fax así como Servicios de Mensajes Cortos o SMS y desvío de
llamadas.
MS BTS
MSC
BSC
O&M
BC
PSTNPSPDNISDN
1
2
3
5
4
4 6
2
En el sistema de teléfonos móviles GSM, en contraste con los iniciales
servicios analógicos, la información de datos y fax es enviada codificada
digitalmente directamente al MSC. únicamente en la MSC esta señal es
convertida en una señal "analógica" (estrictamente se debería decir que es
convertida en una señal PCM, a una cadencia de 64 kbit/s, conocida como
DS0 en USA y el resto del mundo).
El centro de conmutación de móviles o MSC es una central telefónica que
controla la conexión entre las unidades móviles y la red telefónica fija. El área
bajo control de un mismo MSC se denomina área de servicio y su número de
células es variable.
El abonado móvil que se encuentra dentro del área de servicio en la cual está
dado de alta se denomina abonado local. Por el contrario, si se encuentra en
otra área de servicio distinto, se denomina abonado visitante.
Las principales funciones que se realiza en un MSC son el pagin, el roaming, el
hand-off y funciones propias de una central digital, como la señalización, la
conmutación y la conversión analógica/digital.
4.2 Registro de ubicación base y visitante.
Registro de ubicación origen (HLR):
• Base de datos nominal con las características de los abonos de los móviles
• Tiene las informaciones de los abonos, del IMSI, MSISDN, restricciones de los
abonos, servicios suplementarios, la información de localización (identidad del VLR
donde está registrado el MS)
Registro de ubicación visitante (VLR):
• Base de datos de los visitantes
• Datos necesarios para la gestión de los roamers
• Tiene información sobre el tipo de abono, IMSI, MSISDN, TMSI, tipo de abono y zona de localización.
• Asigna el MSRN (Mobile Station Roaming Number)
• Base de datos de los visitantes
• Datos necesarios para la gestión de los roamers
• Tiene información sobre el tipo de abono, IMSI, MSISDN, TMSI, tipo de abono y zona de localización.
• Asigna el MSRN (Mobile Station Roaming Number) 3
Para que sirven estos registros?
1.-El paso principal para realizar una llamada o recibirla es registrarse con la red. Cuando se activa un
teléfono celular, este envía una señal hacia la red celular. Esta señal posee información de registro, la
cual es almacenada en el VLR y el HLR del área de servicio.
2.-Así, el registro se envía al MSC, el cual administra el registro de todos los teléfonos celulares en su
red. El MSC examina el MIN para determinar si ese equipo debe tener línea activada o no. Luego, el
MSC envía un mensaje al VLR. Este actualiza su información creando un registro para el MIN
identificado.
3.-El VLR identifica la posición del equipo con el MIN indicado e informa al HLR del lugar y solicita un
perfil de servicio que se utilizará para el nuevo registro.
4.-Entonces, cuando se marca un número de teléfono celular el código de estación de ese número
indica el MSC que se encuentra registrado en el MSC local para el suscriptor. Ahí el MSC debe
determinar cómo enrutar la llamada.
5.-Cuando el MSC recibe la llamada deber verificar los primeros números generados y consultar con su
HRL. El HRL identificará el último MSC. Si el último MSC fue el MSC local el MSC puede consultar el
HLR para determinar exactamente en cuál celda se encuentra ahora el teléfono celular. Si está
registrado en otro MSC, el MSC local debe transferir la llamada hacia el MSC de servicio.
6.-Antes de realizarse la transferencia el VLR del lugar consulta con el MSC que está en servicio para
determinar como se debe conectar la llamada. Luego, el VLR recibe un número de directorio local
temporal llamado TLDN (Temporary Local Directory Number). Este TLDN se introduce en el VLR, el cual
actualizará el HLR para futuras llamadas.
7.-El VLR en el área visitada identificará cuál celda es a la que se encuentra solicitando el servicio y
determinará si esta está activa o inactiva. Si está activo el MSC envía una señal hacia el BSC
solicitando que el teléfono celular sea buscado.
8.-Luego, la señal de búsqueda enviada al celular le dirá al terminal que frecuencia usar. Cuando el
teléfono receptor recibe la señal de búsqueda se conmuta a la frecuencia establecida y envía la
confirmación a su BTS que lo reenvía a su BSC, de forma que la llamada se enruta a través del MSC.
LLAMADA ORIGINADA POR EL MÓVIL
BTS
BSC
MSC
HLR VLR
1, 22,3
2,3
4
LLAMADA RECIBIDA POR EL MÓVIL
BTS
BSC
MSC
HLR VLR
2,3,4,51
1
1
6
4.3 Sistema global para la comunicación móvil GSM.
La red GSM (Sistema global de comunicaciones móviles) es, a comienzos del siglo XXI, el estándar más
usado de Europa. Se denomina estándar "de segunda generación" (2G) porque, a diferencia de la
primera generación de teléfonos portátiles, las comunicaciones se producen de un modo completamente
digital.
En Europa, el estándar GSM usa las bandas de frecuencia de 900MHz y 1800 MHz. Sin embargo, en
los Estados Unidos se usa la banda de frecuencia de 1900 MHz. Por esa razón, los teléfonos portátiles
que funcionan tanto en Europa como en los Estados Unidos se llaman tribanda y aquellos que
funcionan sólo en Europa se denominan bibanda.
El estándar GSM permite un rendimiento máximo de 9,6 kbps, que permite transmisiones de voz y de
datos digitales de volumen bajo, por ejemplo, mensajes de texto (SMS, Servicio de mensajes cortos) o
mensajes multimedia (MMS, Servicio de mensajes multimedia).
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En una red GSM, la terminal del usuario se llama estación móvil. Una estación móvil está constituida por una
tarjeta SIM (Módulo de identificación de abonado), que permite identificar de manera única al usuario y a la
terminal móvil, o sea, al dispositivo del usuario (normalmente un teléfono portátil).
Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un número único de identificación de 15 dígitos
denominado IMEI (Identificador internacional de equipos móviles). Cada tarjeta SIM posee un número de
identificación único (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados móviles). Este código
se puede proteger con una clave de 4 dígitos llamada código PIN.
Por lo tanto, la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante
la comunicación con la estación base. Las comunicaciones entre una estación móvil y una estación base se
producen a través de un vínculo de radio, por lo general denominado interfaz de aire (o en raras ocasiones,
interfaz Um).
4.4 Sistema de red y conmutación.
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Las redes de telefonía móvil se basan en el concepto de celdas, es decir zonas circulares que se
superponen para cubrir un área geográfica.
Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda,
denominado "estación base" (o Estación base transceptora, BTS).
Cuanto menor sea el radio de una celda, mayor será el ancho de banda disponible. Por lo tanto, en
zonas urbanas muy pobladas, hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en
zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kilómetros que proporcionan cobertura.
En una red celular, cada celda está rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente
se dibujan como un hexágono). Para evitar interferencia, las celdas adyacentes no pueden usar la
misma frecuencia. En la práctica, dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar
separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diámetro de la celda.
CONCEPTO CELULAR
La gran idea del sistema celular es la división de la ciudad en pequeñas células o celdas. Esta
idea permite la re-utilización de frecuencias a través de la ciudad, con lo que miles de personas
pueden usar los teléfonos al mismo tiempo. En un sistema típico de telefonía análoga de los
Estados Unidos, la compañía recibe alrededor de 800 frecuencias para usar en cada ciudad. La
compañía divide la ciudad en celdas. Cada celda generalmente tiene un tamaño de 26
kilómetros cuadrados. Las celdas son normalmente diseñadas como hexágonos (figuras de seis
lados), en una gran rejilla de hexágonos.
Ficticia
IdealReal
A medida que el tamaño de la celda decrece, la capacidad de transporte de trafico
AUMENTA, de esta manera, las celdas comienzan grandes mientras que el sistema crece se
dividen.
100 canales pueden soportar 100 llamadas simultaneas, si los 100 canales los dividimos entre 100
diferentes cell sites, reutilizando frecuencias apropiadamente, podemos soportar miles de llamadas
simultaneas, UNA MEJORA SUSTANCIAL
El MTSO (Mobile Telephone Switching Office) realiza todas las conexiones, es el puente entre la PSTN y
los cell sites. También controla todos las celdas y administra y gerencia los móviles vía el canal de
control.
Funciones del canal de control: registro de móviles (el sistema sabe donde ubicarlos), Paging (el sistema
llama a los móviles a través de este), móviles inician la llamada a través de este, luego se pasa al canal
de voz
4.5 Teléfono Celular.
Las tecnologías inalámbricas han tenido mucho auge y desarrollo en estos últimos años. Una de las que
ha tenido un gran desarrollo ha sido la telefonía celular.
Martin Cooper fue el pionero en esta tecnología, a él se le considera como "el padre de la telefonía
celular" al introducir el primer radioteléfono, en 1973, en Estados Unidos, mientras trabajaba para
Motorola; pero no fue hasta 1979 cuando aparecieron los primeros sistemas comerciales en Tokio, Japón
por la compañía NTT.
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Evolución.
Primera generación (1G).
La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979 y se caracterizó por se analógica y estrictamente para
voz. La calidad de los enlaces era muy baja, tenían baja velocidad (2400 baudios). En cuanto a la
transferencia entre celdas, era muy imprecisa ya que contaban con una baja capacidad (Basadas en FDMA,
Frequency Division Multiple Access) y, además, la seguridad no existía. La tecnología predominante de esta
generación es AMPS (Advanced Mobile Phone System).
Segunda generación (2G)
La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital. EL sistema
2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y se emplea en los sistemas de telefonía
celular actuales. Las tecnologías predominantes son: GSM (Global System por Mobile
Communications); IS-136 (conocido también como TIA/EIA136 o ANSI-136) y CDMA (Code
Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en
Japón.
Generación 2.5 G
Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se moverán a las redes 2.5G
antes de entrar masivamente a la 3. La tecnología 2.5G es más rápida, y más económica para
actualizar a 3G.
La generación 2.5G ofrece características extendidas, ya que cuenta con más capacidades
adicionales que los sistemas 2G, como: GPRS (General Packet Radio System), HSCSD (High
Speed Circuit Switched), EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution), IS-136B e IS-
95Bm entre otros.
Tercera generación 3G.
La 3G se caracteriza por contener a la convergencia de voz y datos con acceso inalámbrico a
Internet; en otras palabras, es apta para aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos.
Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan altas velocidades de información y están
enfocados para aplicaciones más allá de la voz como audio (mp3), video en movimiento,
videoconferencia y acceso rápido a Internet, sólo por nombrar algunos.
Generación 3.5G
La 3.5G está basada totalmente en IP siendo un sistema de sistemas y una red de redes, alcanzándose
después de la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas así como en ordenadores,
dispositivos eléctricos y en tecnologías de la información.
Así como con otras convergencias para proveer velocidades de acceso entre 100 Mbps en movimiento y
1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta (end-to-end) de alta
seguridad para permitir ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar,
con el mínimo coste posible.
Generación 4.G
El WWRF (WirelessWorldResearchForum) define 4G como una red que funcione en la tecnología
de Internet, combinándola con otros usos y tecnologías tales como Wi-Fi y WiMAX. La 3.5G no es
una tecnología o estándar definido, sino una colección de tecnologías y protocolos para permitir el
máximo rendimiento de procesamiento con la red inalámbrica más barata. El IEEE aún no se ha
pronunciado designando a la 4G como ―más allá de la 3G
UN TELÉFONO CELULAR POR DENTRO Y SUS BLOQUES O MODULOS
Modulo de RF (radio frecuencia)
Modulo de AF (audio frecuencia)
Modulo lógico de control.
4.6 Modulo de RF
El módulo de RF tiene a su cargo todas las señales que entran o salen del teléfono
celular.
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El circuito receptor de RF filtra y demodula las señales recibidas. La salida del módulo de RF se aplica al módulo
de AF. A diferencia de los radiorreceptores tradicionales en los que se usa sintonización manual para definir el
canal deseado, el teléfono celular usa un circuito sintetizador de frecuencia de precisión que puede ajustarse a
cualquiera de los 666 canales celulares asignados. El canal seleccionado en un momento dado está determinado
por el módulo lógico de control. Conforme su teléfono celular se mueve de una celda a otra, las frecuencias de
transmisión y recepción se cambian tomando en cuenta los canales disponibles de la nueva celda. Las
instrucciones que indican qué frecuencias cambiar son recibidas como señales de información y son procesados
por un módem en el módulo lógico de control del teléfono celular.
Las señales de voz provienen del módulo de AF y las señales de información provenientes de la unidad lógica de
control se envían al circuito transmisor de RF que las coloca sobre la portadora de RF apropiada, las filtra, las
amplifica y las aplica a la antena. La frecuencia portadora de RF está determinada por la celda particular en que
se encuentre.
El circuito sintetizador de frecuencia de canal por lo general consta de un oscilador de base que trabaja
conjuntamente con un sintetizador de frecuencia de recepción y un oscilador de frecuencia de transmisión. El
sintetizador de frecuencia de recepción recibe una señal digital de control de módulo lógico de control y produce
un voltaje proporcional a la frecuencia deseada. Un oscilador controlado por voltaje, o Vco, convierte el voltaje
proporcional en la señal del oscilador. El circuito de portadora de transmisión es similar. Las señales digitales de
control del módulo lógico de control establecen un voltaje que es proporcional a la frecuencia deseada. El voltaje
proporcional excita a un Vco que produce la frecuencia del oscilador.
4.7 Modulo de AF
El módulo de AF es responsable de la conversión de las de las señales de FI (frecuencia
intermedia) provenientes del módulo de RF en señales de voz que se puedan oír en el
receptor del teléfono celular
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Generalmente se incluye un segundo elemento receptor para producir señales
de advertencia, tales como las señales de llamada. Los tonos de DTMF y la
voz provenientes de un micrófono se filtran, se mezclan y se aplican al
módulo de RF para ser modulados, junto con las señales de control
provenientes de un módem en el módulo lógico de control. Una porción de la
voz transmitida regresa al receptor como tono local. Las funciones de
transmisión y recepción de AF están bajo control directo del módulo lógico de
control.
4.8 Modulo de control lógico.
El módulo lógico de control es base de un teléfono celular
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El módulo lógico de control tiene una estructura similar a la de una computadora personal. La CPU principal controla el
teléfono celular con base en un conjunto de instrucciones permanentes (su programa) grabadas en una memoria
permanente (ROM). Se incluye una memoria temporal (RAM) que almacena variables tales como el canal de uso, el valor
seleccionado de potencia del transmisor, etc., así como los resultados de cualquier comparación lógica u operación
matemática requeridos cuando el programa del teléfono no esté corriendo.
Se usa una memoria borrable (EPROM) para almacenar información que es exclusiva de cada teléfono, tal como el
número asignado al teléfono celular. A este tipo de memoria individualiza algunas veces se le denomina MAN, o módulo
de asignación de número. La CPU tiene el control directo de los módulos AF y de RF, así como el generador de DTMF.
Puesto que un teléfono celular es una parte activa de la red celular, debe estar en contacto constante con la red. Además
de las señales de voz y de DTMF, el teléfono celular debe transmitir y recibir información de la estación de celda en uso.
Un CI de módem se usa para añadir información a la señal transmitida e interpretar las órdenes e información
provenientes de la red celular.
La CPU también se hace cargo del funcionamiento del CI del CI del controlador celular. El controlador celular
generalmente es un ASIC sofisticado que es responsable de interconexión con el sistema de presentación visual y de
teclado del teléfono celular. El controlador celular realiza los ajustes de los sintetizadores de frecuencia de transmisión y
recepción en el módulo de RF.
Conclusión.
KEVIN ALONSO DOMINGUEZ GUTIERREZ.
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Una central telefónica se encarga de conmutar llamadas en este caso para la telefonía móvil (MSC), es
una central telefónica que controla la conexión entre las unidades móviles y la red telefónica fija.
Hablando del estándar GSM permite un rendimiento máximo de 9,6 kbps, que permite transmisiones de
voz y de datos digitales de volumen bajo, por ejemplo, mensajes de texto.
Es importante tener en cuenta que el teléfono celular, es en gran medida, un radio transceptor. El
enlace entre su teléfono celular y la estación de celda más cercana esta compuesto por ondas
electromagnéticas públicas. En consecuencia, cualquier persona con un receptor sintonizado ya sea a
su canal de frecuencia de transmisión o recepción podrá oír por lo menos la mitad de la conversación
que ocupa ese canal. La transmisión y recepción se realizan a dos frecuencias diferentes y, por
consiguiente, un oyente secreto no puede escuchar ambas partes de una conversación
simultáneamente.
La telefonía celular ha ido avanzando. Las tecnologías que hoy utilizamos no se comparan con
los anteriores ya que antes no contaban con todo lo que ahora tenemos. En esta unidad
aprendimos el desarrollo que tuvo la telefonía celular así como sus componentes como el CPU,
LCD, ANTENAS, ETC.. Así como esta compuesta las celdas que cosas contienen. También
conocimos que es el AR y FR. En la actualidad existen tres tecnologías comúnmente usadas
para transmitir información en las redes: Acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA, por
sus siglas en inglés). Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA, por sus siglas en inglés).
Acceso múltiple por división de código (CDMA, por sus siglas en inglés).
Conclusión.
ALFONSO RODOLFO MARTINEZ TECO.
Conclusión.
ADAN AGUILAR VILLANUEVA.
Las tecnologías inalámbricas han tenido mucho auge y desarrollo en estos
últimos años. Una de las que ha tenido un gran desarrollo ha sido la telefonía
celular, la telefonía celular funciona mediante la MSC que viene siendo la
central telefónica la cual tiene como función comunicar un usuario con otro, el
termino roaming se entiende a la generación de costos cuando un usuario
llama a otro pero de larga distancia.
La evolución de la telefonía celular a lo largo de los años ha revolucionado
tanto que en la actualidad no solo se pueden hacer llamadas sino también
enviar mensajes de texto, y la transmisión de audio y video al igual se puede
transmitir datos.
http://es.kioskea.net/contents/681-estandar-gsm-sistema-global-de-comunicaciones-moviles
http://redeya.bytemaniacos.com/electronica/tutoriales/tc/tc.htm
http://www.aprendeyatodoencelulares.com/Descargas/Compra!&$18546&x/Curso%20Celul
ares/Modulo%201/MODULO1.pdf
http://redeya.bytemaniacos.com/electronica/tutoriales/tc/tc.htm
BIBLIOGRAFIA
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