ÍndiceUnidad.4 Telefonía Móvil (Celular).

4.1 Central de conmutación móvil (MSC).

4.2 Registro de ubicación base y visitante.

4.3 Sistema global para la comunicación móvil GSM.

4.4 Sistema de red y conmutación

4.5Teléfono Celular.

4.6 Modulo de RF

4.7 Modulo de AF

4.8 Modulo de control lógico.

También se le conoce como: El Mobile Switching Center ó (MSC) y es quien realiza las funciones

telefónicas en la red. Controla las llamadas de y hacia otros sistemas telefónicos y de datos tales

como la red de telefonía fija (PSTN), la red de servicio integrados (ISDN). Es quien coordina la

comunicación entre los Media Gateways.

El centro de conmutación (MSC) es el corazón y el cerebro del sistema de telefonía celular. En

esta oficina los usuarios son autenticados, las llamadas son completadas y se registra la

información de facturación. También provee servicios correo de voz, identificación de llamada,

reenvío de llamadas. El MSC es el sitio donde el sistema Móvil se conecta con el resto del mundo.

Existe un enlace troncal desde el MSC a una oficina central (switch) de la Red Telefónica Pública

Conmutada para comunicar los usuarios móviles con usuarios en el resto del mundo (fijos o

móviles).

Central de conmutación móvil (MSC).

4.1 Central de conmutación móvil (MSC).

Funcionamiento

Cuando un teléfono móvil sale de su área de servicio a otra, manda una señal a

la nueva MSC comunicándola que se encuentra en su zona. Esta MSC informa

a la MSC del móvil de la presencia de su usuario y lo registra como visitante.

Cuando se reciba una llamada para éste, la MSC de su área redirigirá dicha

llamada a la MSC del área que visita. Éste es el proceso comentado

anteriormente de roaming o seguimiento

Estructura de una Red de Telefonía Celular

La característica esencial de la telefonía celular es la cobertura geográfica y bajo esta consideración el área

a cubrir por la red celular es dividida en pequeñas áreas llamadas celdas. Cada celda consta de unos

pocos kilómetros y posee un trasmisor de baja potencia. El transmisor utiliza una frecuencia particular en la

celda y las frecuencias usadas en las celdas adyacentes son diferentes para asegurar la “no interferencia”de señales.

En el centro del sistema se encuentran un conjunto de celdas que conforman el área de cobertura del

servicio. Cada celda posee una estación base con una antena que comunica al usuario móvil usando las

técnicas de trasmisión de radio. La estación base es conectada por un enlace troncal “cableado” con

el Centro de Conmutación de telefonía Móvil (MSC / Mobile Switching Center), algunas veces llamado Oficina

de Conmutación de TeléfonÍa Móvil (MTSO / Telephone Mobile Switching Center).

El equipo necesario para realizar estas tareas consiste de una o más antenas, un sistema de energía,

transmisores y receptores, un controlador y un enlace de comunicaciones con el MSC. Parte de estos

elementos se describen a continuación:

Transmisor: Este subsistema consta principalmente de un modulador y un amplificador; toma las señales

recibidas desde el MSC, la modula en un canal de frecuencia asignado, y aplica la señal modulada a la

antena.

Receptor: Este subsistema consta de un receptor de radio y un demodulador; recibe la señal de un

transmisor en un canal asignado y desmodula esa señal para la transmisión en el enlace de

comunicaciones de la estación base.

Controlador: Este subsistema es el cerebro de la estación de base; monitorea el estado de la totalidad del

equipo de la estación base, establece la asignación de canales, monitorea los canales de control y la

comunicación con el MSC. También convierte todas las llamadas al estándar de telefonía cableada de

64Kbps.

Enlace de Comunicaciones: Es el vínculo entre la estación de base y el MSC. Puede ser un enlace de

microondas punto a punto o un enlace de fibra óptica.

El Registro de ubicación de visitante (VLR): Es una base de datos que contiene información de usuarios que no sonabonados locales. El VLR recupera los datos de un usuario nuevo del HLR de lazona de abonado del usuario. Los datos se conservan mientras el usuario estádentro de la zona y se eliminan en cuanto abandona la zona o después de unperíodo de inactividad prolongado (terminal apagada).

El HLR (home location register, o registro de ubicación base):Es una base de datos que almacena la posición del usuario dentro de la red, si

está conectado o no y las características de su abono (servicios que puede y nopuede usar, tipo de terminal, etcétera). Es de carácter más bien permanente;cada número de teléfono móvil está adscrito a un HLR determinado y único,que administra su operador móvil.Al recibir una llamada, el MSC pregunta al HLR correspondiente al númerollamado si está disponible y dónde está (es decir, a qué BSC hay que pedir quele avise) y enruta la llamada o da un mensaje de error.

4.2 Registro de ubicación base y visitante.

El sistema global para las comunicaciones móviles (del inglés Global System for Mobile

communications, GSM, y originariamente del francés groupe spécial mobile) es un sistema

estándar, libre de regalías, de telefonía móvil digital.

Un cliente GSM puede conectarse a través de su teléfono con su computador y enviar y

recibir mensajes por correo electrónico, faxes, navegar por Internet, acceder con seguridad a

la red informática de una compañía (red local/Intranet), así como utilizar otras funciones

digitales de transmisión de datos, incluyendo el servicio de mensajes cortos(SMS) o

mensajes de texto.

4.3 Sistema global para la comunicación móvil GSM.

Arquitectura del sistema GSM

La arquitectura básica de un GSM esta compuesta por:

· La central de conmutación de móviles o MSC (Mobile Switching Center), donde se

realizan todas las actividades de gestión de las llamadas, ya sean originadas por las

estaciones móviles o con destino a éstas.

· El registro de abonados locales o HLR (Borne Location Register) almacena los datos

de los abonados locales. En el registro de abonados visitantes o VLR (Visited Location

Register) se inscriben temporalmente los abonados que no están dados de alta en su

area de servicio.

· El centro de autentificación almacena los datos identificativos del abonado y de su

teléfono para verificación, seguridad, autentificación y privacidad de las llamadas.

· El controlador de las estaciones base o BSC (Base Station Controller) separa las

funciones de radio de las de conmutación.

· El transceptor de la estación base o BTS (Base Transeciver Station) es el que gestiona

las transmisiones radio de una o varias células

Subsistema de conmutación y red (NSS)

Mobile Switching Center (MSC)

Controla establecimiento de llamada Control de traspasos Acceso a la base de datos del sistema Acceso a otras redes (Móvil, fifa y datos) Uso del sistema de señalización # 7 del ITU-T

ConmutaciónLa conmutación o estructura de red es el subsistema encargado de llevar lascomunicaciones por tierra desde la estación base a la que se conecta el móvilhasta su conexión con la red destino de la llamada (generalmente la red fija) ohacia otra estación base a la que se encuentra conectado otro móvil. Seincluyen dentro de los sistemas de red todas aquellas bases de datosque apoyan a las distintas funciones del sistema.

4.4 Sistema de red y conmutación

Autenthication center (AUC) Almacena las claves secretas de los abonados

Genera las tripletas. Conjunto de tres números que permiten la autenticación y la elección de clave de cifrado.

Operation and Management Center (OMC) ejecuta las funciones de supervisión técnica del sistema y coayuda a la localización de averías. Genera también estadísticas de servicio.

Gateway MSC. A través del cual se efectúa la conexión de GSM con las redes públicas externas: PSTN, ISDN, etc.

Home location register (HLR) Visitor location register (VLR) Equipment Identity Register (EIR)

Estaciones Mobiles (MS) Subscriber Identity Module (SIM), Modulo de Identificación de Abonado Distinción de abonado y terminal Identidad de abonado IMSI (International Mobile SubscriberIdentity) Autenticación

Clase secreta Algoritmos • Datos de abonado sistema/personales

•Proceso de llamada desde un móvil a un abonado fijo

El móvil recibe el número de canales de acceso disponibles en la zona de cobertura en la cual

se encuentra. Explora todos estos canales, sintonizándose con el de más intensidad. El móvil

envía el número al que llama y su propia identificación. La estación base recibe esta

información y la manda al centro de conmutación de móviles (MSC).

A su vez, la MSC envía el número llamado a la red pública conmutada RPC y completa el

camino de conexión al número llamado.

•Proceso de llamada desde un abonado fijo a un móvil

La red pública conmutada envía la llamada al MSC en la que está registrado el abonado

móvil. El MSC indica a todas sus estaciones base que transmitan el número del móvil llamado.

Éste identifica su número, sintoniza el canal de acceso con más intensidad y envía una señal

de recepción del mensaje. La estación base reenvía este reconocimiento al MSC.

El MSC selecciona un canal libre de la estación base e indica al móvil que se sintonice a ese

canal. Se envía un tono de aviso al móvil, a la vez que se envía un tono de llamada al

abonado que ha iniciado la llamada.

El teléfono móvil es un dispositivo inalámbrico electrónico para acceder y utilizar losservicios de la red de telefonía móvil. Se denomina también celular en la mayoría depaíses latinoamericanos debido a que el servicio funciona mediante una red deceldas, donde cada antena repetidora de señal es una célula, si bien también existenredes telefónicas móviles.

El teléfono móvil (celular).

4.5Teléfono Celular.

Funcionamiento del teléfono celularLos teléfonos celulares pueden descomponerse en tres módulos bien definidos como se muestra en la figura que son: el módulo de radio (RF radio frecuencia), el módulo de audio (AF audiofrecuencias) y el módulo lógico de control (CPU).

Módulo de RFEl módulo de RF tiene a su cargo todas las señales que entran o salen del teléfono celular, como se muestra en la figura.

4.6 Modulo de RF

El circuito receptor de RF filtra y demodula las señales recibidas. La salida delmódulo de RF se aplica al módulo de AF. A diferencia de los radiorreceptorestradicionales en los que se usa sintonización manual para definir el canaldeseado, el teléfono celular usa un circuito sintetizador de frecuencia deprecisión que puede ajustarse a cualquiera de los 666 canales celularesasignados. El canal seleccionado en un momento dado está determinado por elmódulo lógico de control. Conforme su teléfono celular se mueve de una celdaa otra, las frecuencias de transmisión y recepción se cambian tomando encuenta los canales disponibles de la nueva celda. Las instrucciones que indicanqué frecuencias cambiar son recibidas como señales de información y sonprocesados por un módem en el módulo lógico de control del teléfono celular.

(audio frecuencia)Módulo de AFEl 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, como se muestra en la figura

4.7 Modulo de AF

Generalmente se incluye un segundo elemento receptor para producirseñales de advertencia, tales como las señales de llamada. Los tonos de DTMFy la voz provenientes de un micrófono se filtran, se mezclan y se aplican almódulo de RF para ser modulados, junto con las señales de controlprovenientes de un módem en el módulo lógico de control. Una porción de lavoz transmitida regresa al receptor como tono local. Las funciones detransmisión y recepción de AF están bajo control directo del módulo lógico decontrol.

Módulo lógico de controlComo puede verse en el diagrama a bloques de la figura , el módulo lógico de control es base de un teléfono celular.

4.8 Modulo de control lógico.

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 instruccionespermanentes (su programa) grabadas en una memoria permanente (ROM). Se incluye unamemoria temporal (RAM) que almacena variables tales como el canal de uso, el valorseleccionado de potencia del transmisor, etc., así como los resultados de cualquiercomparación lógica u operación matemática requeridos cuando el programa del teléfono noesté corriendo.Se usa una memoria borrable (EPROM) para almacenar información que es exclusiva de cadateléfono, tal como el número asignado al teléfono celular. A este tipo de memoriaindividualiza algunas veces se le denomina MAN, o módulo de asignación de número. La CPUtiene 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 contactoconstante con la red. Además de las señales de voz y de DTMF, el teléfono celular debetransmitir y recibir información de la estación de celda en uso. Un CI de módem se usa paraañadir información a la señal transmitida e interpretar las órdenes e informaciónprovenientes de la red celular.

CONCLUSIONES

Novert Abdiel Velázquez Ramírez

La telefonía celular es una realidad que no podemos evitar. La evolución de la telefoníamóvil es impresionante considerando sus inicios y el grado de penetración que tiene enla vida cotidiana.Todo el sistema global que implica desde las funciones de la central de conmutación, losregistros de abonados, los dispositivos físicos conectados a la red como los switch, losteléfonos fijos, computadoras y teléfonos celulares en conjunto con el software queconforman la pila de protocolos de red, de conmutación y de control han brindado lasherramientas necesarias para llevar al limite el proceso mediante el cual se puedetransmitir información de una entidad a otra, llamado comunicación.En la manera en que conozcamos mejor las diferentes tecnologías de comunicaciones, eneste caso la telefonía celular, y sepamos utilizarla en forma correcta podremos contar conmás herramientas que nos ayuden a llevar mejor nuestro trabajo y nuestra vida personal.

Darinel Vicente Nafate

La centra de conmutación móvil como se vieron algunos conceptos que nos

ayudan a conocer el funcionamiento y como operan estos sistemas, ya que la

central es el celebro de la red de telefonía, controla las llamadas y los datos de

transmisión, que engloban para conseguir interconectar entre si a los usuarios

(abonados) al sistema de telecomunicación por un conjunto de células

interconectados (red de conexión), de forma que la información se transmita de

un usuario origen a su destino mediante la central de conmutación móvil de a

través de distintas células que se encuentran conectados.

Dicha la información que accede a la red desde un terminal se encamina a su

destino, siendo conmutada de una célula a otra y además dicha información es

captada por un modulo de RF que convierte la señal de onda sonoras a señal

eléctrica y es aplicado a AF, es procesada por un modulo de control (CPU), que

se caracteriza por un cierto grado de inteligencia.

Los sistemas de telefonía móvil celular se llaman así por la estructura quetienen para su comunicación, es decir su área geográfica de las antenaspara comunicar dos teléfonos móviles es en forma hexagonal y estasantenas utilizan sus mismas señales de frecuencias a dichas distanciaspara no provocar interferencias entre señales y así no utilizar muchasseñales de frecuencias.

Para comunicarnos a otros dispositivos ya sea a un móvil o a un fijo, laseñal se envía a la central de conmutación móvil, la cual es el quecontrola todos las funciones de esta red.

todos los dispositivos móviles tienen en su interior una base de datoscomo información para que sean identificados por cada estación base, yaque al cambiarse de estación sean reconocidos e identificados comovisitante.

José Alfredo Chatú Solís

Bibliografíahttp://datateca.unad.edu.co/contenidos/208017/ContLin2/leccin_12_tecnologa_celular.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_global_para_las_comunicaciones_m%C3%B3viles

http://redeya.bytemaniacos.com/electronica/tutoriales/tc/tc.htm

http://www.monografias.com/trabajos34/telefonia-celular/telefonia-celular.shtml

http://sdrlatino.wordpress.com/2013/06/28/introduccion-a-la-tecnologia-de-acceso-gsm/