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sistema movil
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Elementos básicos de un sistema móvil
Estación móvil o equipo de usuario
Radio base o estación base
Elementos básicos de un sistema móvil
� La radio base es una estación fija usada para
comunicaciones de radio con terminales móviles. Las
estaciones base están localizadas en el centro o borde
de una región de cobertura. Consiste de equipos de
transmisión y recepción, y antenas montadas en una torre o mástil
� La estación móvil es un dispositivo de usuario usado
para servicio de radio, puede estar estacionario o en
movimiento dentro de una determinda área de cobertura
Capacidad, espectro y cobertura
� En los primeros sistemas de radio móvil el objetivo era tener una gran área de cobertura con un único transmisor de alta potencia que radiaba con una antena montada en una torre muy alta
� Los actuales sistemas de comunicaciones móviles tieneque cumplir con los siguientes requisitos:� Alta capacidad de usuarios
� Uso de un espectro limitado de radio
� Cobertura geográfica muy grande
� Comunicaciones con apropiada señal a interferencia
Celda
� La celda es el área de cobertura de la radio base
� La celda puede ser omnidireccional o sectorizada
Handover o handoff
� El handover (HO) es el proceso que permite que una
llamada o sesión en curso se mantenga en servicio
cuando pasa de la cobertura de una radio base a otra
Duplexaje
� El duplexaje pueder ser:
� FDD (Frequency Division Duplexing)
� TDD (Time Division Duplexing)
� Un dispositivo móvil necesita para comunicarse:
� Uplink link (reverse channel): lleva tráfico del móvil a la estación o radio base
� Downlink (forward channel): lleva tráfico de la
estación o radio base al dispostivo móvil
Frequency division duplexing (FDD)
Frecuencia
ReverseChannel
ForwardChannel
Uplink Downlink
Distancia defrecuencias
Frequency division duplexing (FDD)
� El uplink y downlink están separados por frecuencia� Las bandas de uplink y downlink están separadas generalmente por un 5% de la banda nominal de RF para que el duplexer tenga suficiente aislamiento
� El duplexer es un dispositivo que permite usar la misma antena para la transmisión y recepción simultánea
� La mayoría de sistemas celulares lo usan: GSM, CDMA, UMTS, HSPA, LTE
Time division duplexing (TDD)
Tiempo
ReverseChannel
ForwardChannel
Uplink Downlink
Time slots
Única banda de Frecuencia
Frecuencia
Time division duplexing (TDD)
� El uplink y downlink usan el mismo rango de frecuencia,
pero utilizan distintos time slots para la transmisión y la
recepción
� La información es enviada en una dirección (por ejemplo, en el uplink), luego de una corta ventana de
guarda se transmite en la otra dirección (downlink)
� Usado por los sistema celulares: TD-SCDMA (China), WiMAX, LTE
Técnicas de acceso múltiple
Técnicas de acceso múltiple
� Los operadores móviles tienen una asignación fija de espectro radioeléctrico
� El espectro es un recurso restringido para canalizar las comunicaciones
� Muchos usuarios móviles tienen que comunicarse a la vez en un área geográfica común
� Se dispone de técnicas de asignación de recursos radioeléctricos y lógicos: portadoras de frecuencia, time slots y códigos
� Se tiene que reutilizar los recursos de radio disponibles
Técnicas de acceso múltiple
� FDMA: Frequency Division Multiple Access� TDMA: Time Division Multiple Access
� CDMA: Code Division Multiple Access
� OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access
Frequency Division Multiple Access (FDMA)
Frequency Division Multiple Access (FDMA)
� Usado por los sistemas de primera generación (1G)� Cada canal de radio está conformado por una frecuencia
� Hay canales de radio asignados a los usuarios móviles y otros para control y señalización
� En el Perú, se desplegó el primer sistema de telefonía celular de tecnología AMPS (Advanced Mobile PhoneSystem) en 1990
� El sistema AMPS era FDD. Cada canal analógico usaba modulación FM y un ancho de banda de 30 KHz. El uplink y downlink estaban separados por 45 MHz
Time Division Multiple Access (TDMA)
Time Division Multiple Access (TDMA)
� Usado por los sistemas de segunda generación (2G)
� Se divide la frecuencia en múltiples time slots tal que
varios usuarios pueden acceder a la misma frecuencia
en el mismo momento
� Cada canal de radio está conformado por un time slot en
una determinada frecuencia
� Usa codecs para digitalizar la voz
� En el Perú, se usó el sistema TDMA IS-136 (USA)
� Actualmente, desplegado GSM (Global System forMobile communications) a nivel mundial
Code Division Multiple Access (CDMA)
Code Division Multiple Access (CDMA)
� Usado por los sistemas 2G y 3G
� Cada canal es definido por un código ortogonal
� Los códigos ortogonales tienen correlación cruzada baja
(el producto de dos códigos ortogonales distintos en un
determinado tiempo es cero) y auto-correlación alta (el
producto del código consigo mismo es distinto de cero)
� Cada usuario tiene asignado un código ortogonal
(Walsh, OVSF: Orthogonal Variable Spread Factor)
� Usa el método DSSS (direct sequence spread spectrum)
� Mediante DSSS, los datos del usuario son multiplicados
por un código de banda ancha llamado spreading code
Orthogonal Frequency Division Multiple
Access (OFDMA)
OFDMA y SC-FDMA
Resource Block (RB)
TTI: Transmission Time Interval
Orthogonal Frequency Division Multiple
Access (OFDMA)
� Se usa en sistemas 3G y 4G
� A cada usuario se asigna un grupo de sub-portadoras
ortogonales en un tiempo determinado
� Las sub-portadoras ortogonales tienen correlación
cruzada baja y auto-correlación alta
� Usado por WiMAX, LTE y LTE-advanced
� En el caso de LTE, en el downlink se usa OFDMA y en
el uplink se usa SC-FDMA (Single Carrier FDMA) debido
al fenómeno PAPR (Peak-to-Average Power Ratio)
Arquitectura de un sistema móvil
PSTN
Núcleo
Celdas
Internet
Acceso
Servidoresde aplicación
Terminalesde usuarios
Estación Base
Controlador de Estación BaseRedes Externas
Capas de la arquitectura
Usuarios
Acceso
Núcleo
Servicios
Capas de la arquitectura
� Capa de Servicios está compuesta por servidores de aplicaciones que brindan funcionalidades a los usuarios como Prepaid, VMS, SMS, MMSEn la actualidad, las compañías OTT (over-to-top) han creado nuevos negocios desde Internet
� Capa de Núcleo (Core) está formada por centrales de conmutación y base de datos que gestionan el acceso y el encaminamiento de las llamadas hacia dentro y fuera de la red; y por los enrutadores que encaminan las sesiones de datos. En esta capa también se genera la tasación de las llamadas y sesiones de datos
� Capa de Acceso (Access) está compuesta por las radio bases y controladoras de éstas que gestionan los recursos de radio para el acceso de los usuarios
� Capa de Usuarios donde se encuentran los teléfonos o dispositivos de usuario
Redes 2G, 3G, LTE, WiFi
Internet
iPod
iPhone iPad
Mac
Usuarios fidelizados
iCloud
Distribuidores Multimedia
Desarrolladores de Software
Ecosistema de Apple
Roaming
� Roaming es la capacidad de usar la red móvil de otro
operador. Roaming internacional es la capacidad de ir a
otro país y usar la infraestructura de otro operador móvil
Registro nacional de frecuencias (RNF)
� Revisar el portal del Ministerio de Transportes y
Comunicaciones (MTC)
� http://www.mtc.gob.pe/comunicaciones/frecuencias/inde
x.asp
Bandas 850, 1900 y AWS
Ida Retorno
824 - 835 869 - 880 2 x 11
845 - 846,5 890 - 891,5 2 x 1,5
835 - 845 880 - 890 2 x 10
846,5 - 849 891,5 - 894 2 x 2,5
1900-A 1850 - 1865 1930 - 1945América
Móvil Perú S.A.C.
A Nivel Nacional 2 x 15
1900-D 1865 - 1870 1945 -1950Nextel del Perú S.A.
A Nivel Nacional 2 x 5
1900-B 1870 - 1882,5 1950 - 1962,5Telefónica
Móviles S.A. A Nivel Nacional 2 x 12,5
1900-E 1882,5 - 1895 1962,5 - 1975Nextel del Perú S.A.
A Nivel Nacional 2 x 12,5
1900-F 1895 - 1897,5 1975 - 1977,5América
Móvil Perú S.A.C.
A Nivel Nacional 2 x 2,5
1900-C 1897,5 - 1910 1977,5 -1990Viettel Perú
S.A.C.A Nivel Nacional 2 x 12,5
AWS-A 1710 - 1730 2110 - 2130Telefónica
Móviles S.A. A Nivel Nacional 2 x 20
AWS-B 1730 - 1750 2130 - 2150 AmericatelA Nivel Nacional 2 x 20
Cantidad
(MHz)
A Nivel Nacional
A Nivel Nacional
BandaRango de Frecuencias (MHz)
EmpresaÁrea de
Asignación
850-ATelefónica Móviles S.A.
850-B
América Móvil Perú S.A.C.
