5. sistemas móviles celulares.pdf

7/25/2019 5. sistemas mviles celulares.pdf

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Sistemas Mviles Celulares

Flix Oscar Fernndez Pea, PhD.


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http://magnet.xataka.com/un-mundo-fascinante/el-lado-oscuro-de-la-sociedad-retratado-en-29-impactantes-ilustraciones-surrealistas
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Antecedentes

1923. Victoria, Australia utilizabacomunicacin inalmbrica dplex en carros dela polica.

1946. AT&T, primer servicio de telefona mvilcomercial, San Luis, EE.UU.

1948. Creacin del transistor en Laboratorios

Bell. 1961. La URSS presenta modelo de 70 gramos

que caba en la palma de una mano.

Sistemas NO Celulares


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Orgenes de la Telefona Mvil (1/2)

1946: Telefona mvil NO celularen San Luis, EE.UU.

1947: Descripcin de un sistema celular espublicada en un trabajo de D.H. Ring, de los

laboratorios Bell.

Retos:

1. Tecnologa para trabajar con altas frecuencias.

2. Gestin de base de datos de ubicacin ydireccin de movimiento.


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Orgenes de la Telefona Mvil (2/2)

1972: Bell Laboratories patenta un sistema detelefona mvil.

1973: Martin Cooper, EE.UU., de Motorola cre elDyna-Trac (prototipo funcional).

1979: Primer sistema comercial de telefona porRF en Japn.

1981: Ericsson lanza el primer sistema de telefona

por RF analgico tal y como se conoce en laactualidad.

1984: Primer sistema comercial de telefona celular

en EE.UU basado en el DynaTAC 8000X.


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DynaTac 8000X

TecnologaAdvanced Mobile Phone System(AMPS), 780g de peso,33x9x4.5cm, batera de 1hora.

Precio: $3,995.


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Reparto del Espectro Disponible

Limitacin del rango de frecuenciasdisponibles.

Cada conversacin requiere un ancho de

banda mnimo para funcionar correctamente. No puede emplearse una sola antena para recibir

la seal de todos los usuarios.

Interferencia cocanal por reutilizacin.

Deben separarse los rangos de transferenciapara evitar interferencia.


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Traspaso (Handover)

Al alejarse de la antena, la seal se debilita y lacomunicacin puede interrumpirse. Paraevitarlo:

Si durante una llamada la calidad de la sealest por debajo de determinado umbral, es

capaz de conmutar automticamente laconexin hacia otra antena ms cercana omenos congestionada del operador.


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1G

Basada en Frequency Division Multiple Access (FDMA). Analgica. Estrictamente para voz. Tecnologa predominante: Advanced Mobile Phone System

(AMPS). Estados Unidos. Otros estndares.

Nordic Mobile Telephone (NMT). Holanda, Rusia. TACS. Reino Unido. C-450. Alemania. Radiocom 2000. Francia. RTMI. Italia. TZ-801, TZ-802, TZ-803.Japn.


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Evolucin de los SistemasMviles Celulares

1G, 2G, 2.5G, 3G, 3.5G, 4G, 5G.

http://evolucelulares.blogspot.com/2015_05_01_archive.html
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http://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.html
http://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.htmlhttp://kunaytec.blogspot.com/2010/11/adsl-movil-hsdpa-high-speed-dowlink.html


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2G. Comunicacin Celular Digital

Cambio de comunicacin mvil analgica adigital.

Tuvo lugar en la dcada de los 90.

GSM con el uso de la Time Division MultipleAccess (TDMA) y la Frequency DivisionMultiple Access (FDMA).

Se manejan un mayor nmero de llamadas enel mismo espectro de frecuencia.


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GSM

Sistema Global para Comunicaciones Mviles.

Tecnologa inalmbrica de 2da generacin.

Servicios de voz de alta calidad. Servicios de datos conmutados por circuitos.

Bandas de frecuencia: 850, 900, 1800 y

1900MHz.

GSM, 1991


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Reparto del Espectro Disponible en GSM

Empleo de celdas contiguas a distintasfrecuencias.

Divisin del tiempo en emisin y recepcin

(TDMA). Separacin de bandas para emisin y recepcin y

subdivisin en canales radioelctricos (FDMA).

Variacin pseudoaleatoria de la frecuenciaportadora de envo de terminal a la red(Frequency Hops Multiple Access).


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Beneficios de GSM

Multiplexado por Divisin de Tiempo (TDM)Permite que varios usuarios compartan unmismo canal de radio.

Provee 7 veces mayor capacidad que AMPS(telefona analgica).

Frequency Hopping (FH) minimiza la

interferencia de fuentes externas (seguridad).

TDM: Un canal se divide en 8 ranuras de tiempo.


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Base de Datos de Abonados

Identidad de Abonado Mvil Internacional(IMSI).

Identidad Temporal de Abonado Mvil (TMSI).Identifica a la estacin mvil.

Nmero de Identificacin Personal (PIN).


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La Seguridad en GSM

SIM: contiene la IMSI, clave individual de autenticacindel abonado. Clave de autenticacin del abonado. Algoritmo de generacin de claves de cifrado (A8).

Algoritmo de autenticacin para evitar clonado detelfonos (A3). Nmero de Identificacin Personal (PIN).

El aparato porttil GSM (estacin mvil). Algoritmo de cifrado A5.

La red GSM. Centro de Autenticacin (AUC). Subsistema de Operacin y Mantenimiento (OMS).

http://usuaris.tinet.cat/ferminlm/articulo4.htm
http://usuaris.tinet.cat/ferminlm/articulo4.htmhttp://usuaris.tinet.cat/ferminlm/articulo4.htmhttp://usuaris.tinet.cat/ferminlm/articulo4.htm


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Autenticacin del Usuario

La red GSM enva a la estacin mvil unnmero aleatorio de 128bits.

La estacin mvil calcula la respuesta (32bits)

cifrando con A3 el nmero que recibe. La estacin mvil enva la respuesta a la red

GSM.

La red GSM aplica A3 al nmero enviado ycompara el valor obtenido con la respuestarecibida de la estacin mvil.

Se autentica al usuario si hay coincidencia.


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Evolucin 2G

Actualizaciones TDMA. High Speed Circuit Switched Data (HSCSD)57kbps.

General Packet Radio Service (GPRS) 2.5G

Enhanced Data Rate for GSM Evolution (EDGE) 2.75G

EDGE (E) EN CELULAR

Soporte para transmisin de datos.Incorporan conmutacin de paquetes (GPRS y EDGE) a la ya existente

conmutacin de circuitos.


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TDM


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TDMA

Acceso Mltiple por Divisin de Tiempo.

Definido inicialmente por el estndar IS-54 yespecificado ahora por la serie IS-13X de la

EIA/TIA. Redefine el uso de los canales de AMPS (1G).

Soporta 3 usuarios full-rate o 6 half-rate en

cada canal de AMPS. Los canales digitales para control son llamados

DCCH.


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TDMA en la Prctica

https://youtu.be/HZtBIcUTop8
https://youtu.be/HZtBIcUTop8https://youtu.be/HZtBIcUTop8https://youtu.be/HZtBIcUTop8


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TDMA en la Prctica

https://youtu.be/HZtBIcUTop8
https://youtu.be/HZtBIcUTop8https://youtu.be/HZtBIcUTop8https://youtu.be/HZtBIcUTop8


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TDMA

Las unidades de informacin se distribuyen enranuras alternas de tiempo.

Provee acceso mltiple a un reducido nmero defrecuencias.

Proceso digital. Se puede aplicar cuando la capacidad de la tasa

de datos de la transmisin es mayor que la tasade datos requerida por emisor/receptor.

Mltiples transmisiones pueden ocupar un nicoenlace.


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Programacin GPRS/GSM

https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/
https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/https://www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/gprs-gsm-quadband-module-arduino-raspberry-pi-tutorial-sim-900/


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Escalabilidad de Telefona Mvil

El United States Digital Cellular (USDC)implementa TDMA.

Usa el mismo esquema Frequency Division

Duplex (FDD) de 45MHz de AMPS. El modo dual USDC/AMPS fue estandarizado

como Interim Standard 54 (IS-54) por EIA/TIA

en 1990. Las radio base AMPS se sustituyeron

paulatinamente por radio base USDC.

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_c_a/capitulo2.pdf
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_c_a/capitulo2.pdfhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_c_a/capitulo2.pdfhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_c_a/capitulo2.pdf


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Escalabilidad de Telefona Mvil

Se utiliza un esquema de sealizacin FrequencyShift Keying (FSK) binario de 10 kbps con cdigoManchester y la misma estandarizacin de

canales de control.

Se utilizan las mismas tcnicas de sealizacin que en AMPS.

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_c_a/capitulo2.pdf

Manchester.

Seales de datos y reloj combinadas en una solaque auto-sincroniza los datos.
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_c_a/capitulo2.pdfhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_c_a/capitulo2.pdfhttp://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_c_a/capitulo2.pdf


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Codificacin Manchester


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Codificador de VozProduce muestras a intervalos de 20 milisegundos a una tasa

de 13 Kbps, produciendo 260 bits por muestra o trama. Lacodificacin de canal supone la adicin de bits de comprobacin deparidad y codificacin convolucional de media tasa de la salida de260 bits del codificador de voz. La salida del codificador de canal es

una trama de 456 bits, que se divide en 8 componentes de 57 bits yse entremezcla ("interleaved") sobre ocho tramas consecutivasTDMA de 114 bits. Cada trama TDMA consta de dos conjuntos de 57bits procedentes de dos tramas separadas de codificador de canal de456 bits.

Leer ms: http://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/

tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtml#ixzz45kWdRbjX

El resultado de la codificacin de canal y del entremezclado es paracontrarrestar los efectos de desvanecimiento de interferencia de canaly otras fuentes de errores de bits.
http://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos75/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs/tecnologias-gsm-cdma-tdma-gprs2.shtml


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Canales de Trfico

Un canal de voz USDC tiene ancho de banda30KHz en cada uno de los enlaces (forward yreverse).

Soporta 3 canales de trfico full-rate y 6 half-rate.

Para una conversacin full-rate, cada usuario

ocupa dos ranuras de tiempo.


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Tecnologas Celulares

http://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.html
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3G

Convergencia de voz y datos con acceso aInternet.

Apta para aplicaciones multimedia y altastasas de transmisin de datos.

Infraestructura de backbone paralela.

Combina nodos de conmutacin de circuitos ynodos de comunicacin de paquetes.

http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdf
http://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdfhttp://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.1457-12-201502-I!!PDF-E.pdf


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3G

La ITU defini las demandas de 3G bajo el estndarIMT-2000.

Utiliza las tecnologas Universal MobileTelecommunications System (UMTS) usando

WCDMA. Cuando se concentran muchos usuarios bajo una misma

antena se reparte el trfico.

Con WCDMA se obtiene un cdigo para acceso al medio.

Se necesitan 80ms para cambiar las caractersticas enlos cdigos.

Comenz su operacin en Ecuador alrededor del 2008.


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WCDMA

Wideband Code Division Multiple Access. Interfaz designada por la ITU para la transmisin

en UMTS. Soporta voz, texto, MMS y datos a altas

velocidades. Estndar de comunicacin inalmbrica de 3G. Utiliza un canal de 5 MHz para voz y datos,

ofreciendo inicialmente velocidades de hasta 384Kbps. Utilizado en E.U. por AT&T y T-Mobile.


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UMTS

Unified Mobile Telecommunications System.

Basado en WCDMA.

Utiliza bandas de frecuencia de 900MHz y2GHz.

Velocidad > 384Kbps (y


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UMTS

Permite introducir muchos ms usuarios a lared global del sistema.

Incluye posibilidad de roaming internacional.


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Componente Satelital para IMT-2000(3G)

Rec. ITU-R M.818- Satellite operation within InternationalMobile Telecommunications-2000 (IMT-2000).

Rec. ITU-R M.1167- Framework for the satellite componentof International Mobile Telecommunications-2000 (IMT-

2000).Rec. ITU-R M.1182- Integration of terrestrial and satellitemobile communication systems.

Rec. ITU-R M.1850- Detailed specifications of the radiointerfaces for the satellite component of InternationalMobile Telecommunications-2000 (IMT-2000).

Rec. ITU-R M.2014- Global circulation of IMT-2000 satelliteterminals.
http://www.itu.int/rec/R-REC-M.818/enhttp://www.itu.int/rec/R-REC-M.1167/enhttp://www.itu.int/rec/R-REC-M.1182/enhttp://www.itu.int/rec/R-REC-M.1850/enhttp://www.itu.int/rec/R-REC-M/recommendation.asp?lang=en&parent=R-REC-M.2014http://www.itu.int/rec/R-REC-M/recommendation.asp?lang=en&parent=R-REC-M.2014http://www.itu.int/rec/R-REC-M.1850/enhttp://www.itu.int/rec/R-REC-M.1182/enhttp://www.itu.int/rec/R-REC-M.1167/enhttp://www.itu.int/rec/R-REC-M.818/en


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High Sepeed Downlink Packet Access

(HSDPA)

Evolucin del Sistema de TelecomunicacionesMviles Unificadas (UMTS).

Velocidades similares al ADSL (2Mbps) pero en

mvil. Alcanza 14.4Mbps (hasta 20Mbps si seutilizan antenas MIMO).

La latencia (demora de respuesta) es mnima.

La autenticacin est basada en la SIM, PIN ydiferentes algoritmos de autenticacin eintercambio de claves (alta seguridad).


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Mecanismos de HSDPA

Controlador de recursos: Ocupa un canaldentro de WCDMA, llamado HS-DSCH (HighSpeed Download Shared Channel). Se comparteentre todos los usuarios.

Adaptador de enlaces: HSDPA = versin 99 deUMTS (R99) + Fast Packet Sheduling. Entidad derepeticin que reside debajo de la capa de

control de acceso al medio R99 (MAC).

Tcnica de correccin de errores HARQ (HybridAutomatic Repeat-Request). Retransmite usando

diferentes codificaciones.
http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_requesthttp://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_automatic_repeat_request


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HSDPA. Control de QoS

Buena calidad: transmite 4 bits de informacinpor seal.

Con ruido: transmite 2 bits de informacin por

seal.

Mucha interferencia: bloquea la transmisinen intervalos de 2ms.


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Comparacin 3G/3.5G

Condicin 3G 3.5G (HSDPA)

Muchos usuarios. Reparte el trfico. No reparte eltrfico.

Adecuacin 80ms 2ms

Acceso al medio 1 5 (puede ir 5 veces+rpido)


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3.5G

Se aprovecha que no todos estn interactuando en unmismo instante. Si el nmero de abonados activos subeentonces tambin aumentan los canales que secomparten.

16 QAMle permite soportar el trfico a rfagas(elevado BW por instantes) como el generado enInternet con las descargas de vdeo. El resto del tiempoel canal queda libre para otros clientes.

La calidad depende del canal: Cuando sta es buena ==> transmite 4 bits de

informacin por seal Con ruido ==> slo transmite 2 bits Muchas interferencias ==> el sistema bloquea la

transmisin en intervalos de 2 ms.
http://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_de_amplitud_en_cuadraturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_de_amplitud_en_cuadratura


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mbito de Aplicacin de 3.5G

Sistemas de Videoconferencia.

Juegos en lnea multi-jugador.

TV a pantalla completa de alta calidad.

4G: Velocidades de descargaentre 100Mbps y 1Gbps


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MediaFLO

Tecnologa de Qualcomm.

Dedicada a la radiodifusin de televisin mvila dispositivos porttiles.

Se utilizan redes 3G (UMTS o HSDPA).

Utiliza OFDM y cdigos convulocionales paracorreccin de errores.

Trabaja entre los716-722MHz

(canal 55 de TV UHF)


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Algoritmo de Viterbi

Algoritmo de programacin dinmica.

Permite hallar la secuencia ms probable deestados ocultos.

Utilizado para:

decodificar los cdigos convolucionales en GSM yCDMA, satlites y redes inalmbricas.

Reconocimiento del habla.

Sntesis del habla.

https://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo_de_Viterbi
https://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo_de_Viterbihttps://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo_de_Viterbihttps://es.wikipedia.org/wiki/Algoritmo_de_Viterbi


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Tecnologas Celulares

http://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.html
http://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.htmlhttp://evolucelulares.blogspot.com/2015/05/tecnologias-usadas-o-largo-de-la.html


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LTE

Long Term Evolution. Norma desarrollada por 3GPP a partir de High

Speed Packet Access (HSPA). Su desarrollo comenz en 2005. Utiliza bandas de frecuencia de 800MHz, 1.8GHz y

2.6GHz.

En diciembre de 2009 comenz el primerdespliegue comercial de LTE en Estocolmo(Ericson) y Oslo (Huawei).

NTT en Japn logr superar los 100Mbsp en un

vehculo a 200km/h en diciembre/2010.

800MHz era utilizada para televisin analgica,antes de la TDT.

3rd Generation Partnership Project (3GPP).


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WIMAX vs LTE. Who Will Lead the Bradband Mobile Internet?. Z. Abichar, M. Chang y C. Hsu,IEEE Mobile Computing, Mayo-Junio, 2010.


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LTE

Orthogonal Frequency Division MultiplexingAccess (OFDMA) para la descarga.

Single CarrierFrequency Division MultipleAccess (SC-FDMA) para la subida.


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LTE en Ecuador

CNT. 30 MHz de espectro en la banda de 700MHz, y 40 MHz de espectro en la banda de17002100 MHz. Lanzamiento del servicio en

diciembre/2013. Movistar.50 MHz en la banda de 1900 MHz.

Febrero/2015.

Claro.40 MHz en la banda de 1700.


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OFDMA

Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access. Se multiplexan un conjunto de smbolos sobre un conjunto

de subportadoras.

Los canales de banda estrecha son ortogonales entre sevitan canales de guardauso eficiente del espectro.

Utilizada en TDT, 802.11a/g y LTE.

Las subportadoras son ortogonales entre s.

Flexible para uso actual/futuro de espectros de frecuencia.

https://youtu.be/eqUkZRzZF2s
https://youtu.be/eqUkZRzZF2shttps://youtu.be/eqUkZRzZF2shttps://youtu.be/eqUkZRzZF2s


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OFDMA

Considerado ineficiente en trminos de potencia.

Utilizado en download porque el amplificador depotencia de ubica en estacin base (potencia

asegurada). Alternativa: usar antenas MIMO.

Aprovechan las caractersticas multicamino en

propagacin de ondas UHF. Incrementan tasa de transmisin y reducen tasa de

error.MIMO aumenta la eficiencia espectralde un sistema de comunicacin mvil

utilizando el dominio espacial.


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OFDMA

Agusti, R., lvarez, F, et. al. LTE: Nuevas tendencias en comunicaciones mviles.Fundacin Vodafone. 2010.

Los smbolos de un usuario se podran distribuir sobre portadoras no contiguas.


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Caractersticas de OFDMA

Asignacin dinmica de subportadoras (scheduling)asignacin de usuario con mejor relacin seal/ruido.Se logran ganancias del 40-50%.

La aplicacin del prefijo cclico trae consigo una

reduccin de un orden de magnitud en la complejidadcomputacional para la ecualizacin. Asignacin dinmica de cantidad de subportadorasen

funcin de las necesidades de los usuarios. Uso ms eficiente de la banda asignadaproducto de la

superposicin de las subportadoras. De sencilla implementacin digital gracias a chips que

efectan los procesos de FFT/IFFT.


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Inconvenientes de OFDMA

Elevada relacin entre la potencia instantnea y lapotencia media. Limita la eficiencia deamplificadores de potencia y los encarece.

La separacin entre subportadoras debe coincidircon el inverso de la duracin del smbolo OFDMA.La inestabilidad de los osciladores y el efectoDoppler pueden provocar un desplazamiento quehaga que se pierda la ortogonalidad de lasfrecuencias.

Se precisan mecanismos de sincronizacin eficientes.

G ti d C lid d d S i i


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Gestin de Calidad de Serviciocon OFDMA

Scheduling de paquetes.Se modifican lassubportadoras empleadas por cada usuario en eltiempo de transmitir 6 o 7 smbolos (perodo muycorto). Tiene en cuenta:

Requisitos de QoS para los diferentes usuarios.

Estado del canal para cada usuario (atenuacin ointerferencia).

sealizacin apropiada en el canal de subida parahacer llegar las medidas efectuadas en el terminalmvil hacia el planificador (eNB en LTE).


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Planificacin de Paquetes OFDMA

Agusti, R., lvarez, F, et. al. LTE: Nuevas tendencias en comunicaciones mviles.Fundacin Vodafone. 2010.


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Adaptacin de Enlace (Link Adaptation)

log2m


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Un PAPR bajo implica mejor coberturay mejor rendimiento.

SC-FDMA

Single CarrierFrequency Division MultipleAccess.

Propone una reduccin del Peak to Average

Power Ratio (PAPR) para la subida.

Facilita al terminal mvil mantener unatransmisin de seal de alta eficiencia

utilizando su propio amplificador de potencia.


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SC-FDMA

Utilizado en subida, tanto para FDD como TDD. Puede ser visto como modulacin QAM.

Cada smbolo es enviado uno a la vez, de manera

similar a TDMA. Se transmiten M smbolos secuencialmente.

Cada smbolo ocupa todo el ancho de bandadisponible.

Cada smbolo tiene una duracin igual a unaparte del tiempo de smbolo.


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OFDMA vs. SC-FDMA

LTE for UMTS: OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access.H. Holma and A. Toskala, Jhon Whisley & Sons, 2009.


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Soporte QoS IP

Long-Term Evolution network Architecture" R. Nossenson, 2009.


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2G-5G Networks: Evolution of Technologies, Standars, and Deployment, S. Akhtar,College of Information Technology, UAE University, 2008.


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WiMAX

Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess.

Provee de 34Mbsp a 1Gbps de velocidad de

descarga (para estaciones fijas). Concebida como alternativa de ltima milla a

competir con xDSL y cable.

Constituye una alternativa a LTE.

Latencia de 1ms.


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WiMAX

2.5 a 5.8GHz. Covertura de hasta

50Km.

Proporcionar datos,telecomunicaciones(VoIP) y servicios de IPTV (triple play).

Se considera comotecnologa de backhaulinalmbrico.


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LTE vs. WIMAX


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Estndares de WiMAXEstndar Descripcin

802.16Utiliza espectro licenciado en el rango de 10 a 66 GHz, necesita lnea de

visin directa, con una capacidad de hasta 134 Mbit/s en celdas de3 a 7,5 km (2 a 5 millas). Soporta calidad de servicio. Publicado en 2002.

802.16aAmpliacin del estndar 802.16 hacia bandas de 2 a 11 GHz, con

sistemas NLOS y LOS, y protocolo PTP y PTMP. Publicado en abril de2003.

802.16cAmpliacin del estndar 802.16 para definir las caractersticas y

especificaciones en la banda de 10-66 GHz. Publicado en enero de2003.

802.16dRevisin del 802.16 y 802.16a para aadir los perfiles aprobados por el

WiMAX Forum. Aprobado como 802.16-2004 en junio de 2004 (laltima versin del estndar).

802.16e Extensin del 802.16 que incluye la conexin de banda ancha nmadapara elementos porttiles del estilo de los notebooks. Publicado endiciembre de 2005.

802.16mExtensin del 802.16 que entrega datos a velocidad de 1 Gbit/s en

reposo y 100 Mbit/s en movimiento.

802.16m-2011Conocido como Mobile WiMAX Release 2, interfaz de aire avanzada,con tasas de 100 Mbit/s mvil y 1 Gbit/s de datos fija, con OFDMA.


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4G vs. 3G

4G network speeds:up to 1 GBit/seconddownload; 500 Mbits/second upload

3G network speeds:up to 14.4 Mbits/second

download; 5.8 Mbit/second upload.

www.verizon.com
http://www.verizon.com/http://www.verizon.com/


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Video Resumen

https://youtu.be/ZEcqTa8sp7U
https://youtu.be/ZEcqTa8sp7Uhttps://youtu.be/ZEcqTa8sp7Uhttps://youtu.be/ZEcqTa8sp7U


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Filtro 4G-LTE

Interferencias de las emisoras de LTE sobre lasantenas UHF de televisin.

Las antenas y amplificadores actuales son

configurados para recibir con buena seal loscanales de TV del 21 al 60 en banda UHF,siendo atenuados los canales del 61 al 69.

Sustitucin de TV por telefona mvil.

https://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_4G-LTE
https://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_4G-LTEhttps://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_4G-LTEhttps://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_4G-LTEhttps://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_4G-LTEhttps://es.wikipedia.org/wiki/Filtro_4G-LTE


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5G

Ericsson alcanza 5Gbps en agosto/2014.

En noviembre/2014 Huawei anuncia acuerdocon Megafon (Rusia) para desarrollar redes 5G

de prueba para la Copa Mundial de Futbol del2018.

Se espera que su uso se estandarice para el

2020.


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Dongle

Backup Conexin a Red Inalmbrica


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Materiales de Consulta

http://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtml
http://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos93/telefonia-celular-4g/telefonia-celular-4g.shtml

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