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[SISTEMAS OPERATIVOS Y REDES DE CELULARES] 02/04/2011
1 SISTEMAS OPERATIVOS
SISTEMAS OPERATIVOS Y REDES DE CELULARESFUNCIONAMIENTO
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JESSICA LOSADA02/04/2011
SISTEMAS OPERATIVOS -------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA OPERATIVO----------------------------------------------------------------5CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS------------------------------------------------------------------7
ARCHIVO, DIRECTORIO WINDOWS Y LINUX ----------------------------------------------------------------------- 7
UNIDADES DE MEDIOS DE COMUNICACIONES EN LINUX Y WINDOWS ------------------------------------ 7
COMPRIMIR INFORMACION ------------------------------------------------------------------------------------------ 10
SITIOS EN LOS CUALES SE PUEDE BAJAR SOFTWARE PARA COMPIRIMIR ARCHIVOS-------------------10ARCHIVO COMPRIMIDO-----------------------------------------------------------------------------------------------11
TOPOLOGIAS DE RED --------------------------------------------------------------------------------------------------- 12
TOPOLOGIA EN MALLA-------------------------------------------------------------------------------------------------12TOPOLOGIA EN ESTRELLA----------------------------------------------------------------------------------------------12TOPOLOGIA EN ARBOL--------------------------------------------------------------------------------------------------13TOPOLOGIA EN BUS-----------------------------------------------------------------------------------------------------13TOPOLOGIA EN ANILLO-------------------------------------------------------------------------------------------------14
TIPOS DE REDES WAN MAN Y LAN ---------------------------------------------------------------------------------- 14
DEFINICIONES ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15
INTERNET ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 17
WWW ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17
DOMINIO ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 17
TIPOS DE DOMINIOS----------------------------------------------------------------------------------------------------18DOMINIOS GENERICOS-------------------------------------------------------------------------------------------------18DOMINIOS ESTATALES--------------------------------------------------------------------------------------------------18
HOSTING ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 19
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SERVICIOS QUE OFRECE EL INTERNET ------------------------------------------------------------------------------ 19
IRC --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
FTP --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
HTTP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
URL --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
HIPERVINCULO ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
MODEM -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
RDSI -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
BANDA ANCHA ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
ADSL ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21
DIGITAL CONTRA ANALOGICO --------------------------------------------------------------------------------------- 22
OPERACIONES CELULARES--------------------------------------------------------------------------------------------23ESTABLECIMIENTO DE LA LLAMADA-------------------------------------------------------------------------------25
ARQUITECTURA Y PROTOCOLOS DE RED CELULAR ------------------------------------------------------------- 26
ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE TIEMPO (TDMA)-------------------------------------------------------26ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE CODIGO(CDMA)--------------------------------------------------------27SISTEMA GLOBAL PARA COMUNICACIONES MOVILES GSM.--------------------------------------------------28SERVICIOS DE COMUNICACIONES PERSONALES (PCS)--------------------------------------------------------29
REDES DE CELULARES INALAMBRICAS ----------------------------------------------------------------------------- 29
LAS REDES CELULARES (RC) UTILIZAN------------------------------------------------------------------------------29LA TECNOLOGÍA CELULAR:--------------------------------------------------------------------------------------------30EFICIENCIA DE COSTOS, ECONOMIAS DE ESCALAS, SEGURIDAD DE INVERSION-----------------------31CARACTERÍSTICAS DE TDMA------------------------------------------------------------------------------------------33LA CDMA-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------35--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------35
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¿QUÉ HAY DENTRO DE UN TELEFONO CELULAR?---------------------------------------------------------------37COMUICACIONES MOVILES: MAS ALLA DE LA 3G… LA 4G---------------------------------------------------45
3G ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 45
EVOLUCION DE REDES CELULARES-----------------------------------------------------------------------------------46MAS ALLA DE 3G… LA 4G-----------------------------------------------------------------------------------------------46QUE ES LO QUE HACE DIFERENTE O QUE VENTAJAS TIENE 4G EN COMPARACION CON OTRAS TECNOLOGIAS?-----------------------------------------------------------------------------------------------------------47WIMAX---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------48ESTANDARIZACION DE LA NET---------------------------------------------------------------------------------------49EVOLUCION DEL 3G (PRE-4G)------------------------------------------------------------------------------------------49EVOLUCION DEL 2G AL 3G---------------------------------------------------------------------------------------------49DE 2G A 2.5G (GPRS)----------------------------------------------------------------------------------------------------50
3GPP ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 50
ESTANDARES EN 3G-----------------------------------------------------------------------------------------------------51SEGURIDAD----------------------------------------------------------------------------------------------------------------51PROBLEMAS---------------------------------------------------------------------------------------------------------------51VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE IP EN 3G---------------------------------------------------------------------------52VENTAJAS---------------------------------------------------------------------------------------------------------------52DESVENTAJAS--------------------------------------------------------------------------------------------------------52
ESTANDARES EN 3G ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 53
SEGURIDAD------------------------------------------------------------------------------------------------------------53PROBLEMAS------------------------------------------------------------------------------------------------------------53DE 2G A 2.5G (GPRS)----------------------------------------------------------------------------------------------------54--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------54SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES DE SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES MOVILES-----------------------------------------------------------------------------------------54FRECUENCIAS--------------------------------------------------------------------------------------------------------55HISTORIA Y DESARROLLO REDES CELULARES--------------------------------------------------------------------56ARQUITECTURA DE RED------------------------------------------------------------------------------------------------57CAPA DE RADIO Y CONTROL DE RADIO: SUBSISTEMA DE ESTACIONES BASE O BSS------------------58HANDOVEER: EL CONTROLADOR DE ESTACIONES BASE O BSC-----------------------------------------------59SEÑALIZACION------------------------------------------------------------------------------------------------------------60SUBSISTEMA DE RED Y CONMUTACION O NSS------------------------------------------------------------------61CENTRAL DE CONMUTACION MOVIL O MSC----------------------------------------------------------------------62--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------62
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REGISTROS DE UBICACION BASE Y VISITANTE (HLR Y VLR)---------------------------------------------------62
OTROS SISTEMAS.... ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 63
TARJETA SIM -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 64
GSM EN ESPAÑA---------------------------------------------------------------------------------------------------------65
SISTEMAS OPERATIVOS
Un sistema operativo (SO) es el software básico de una computadora que provee una interfaz entre el resto de programas del ordenador, los dispositivos hardware y el usuario.
Las funciones básicas del sistema operativo son administrar los recursos de la maquina, coordinar el hardware y organizar archivos y directorios en dispositivos de almacenamiento.
Algunos sistemas operativos ya vienen con un navegador integrado, como Windows que trae el navegador Internet Explorer.
El Sistema Operativo es el programa o software más importante de un ordenador. Para que funcionen los otros programas, cada ordenador de uso general debe tener un sistema operativo. Los sistemas operativos deben tener tareas básicas, tales como reconocimiento de la conexión del teclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista los archivos y directorios en el disco y controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.
En sistemas grandes El Sistema Operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es como una política de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando al mismo tiempo no interfieran entre ellos. El Sistema Operativo también es responsable de la seguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.
FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA OPERATIVO
Los sistemas operativos proporcionan una plataforma de software encima de la cual otros programas, llamados aplicaciones, pueden funcionar. Las aplicaciones s programan para que
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funcionen encima de un sistema operativo particular, por tanto, la elección del sistema operativo determina en gran medida las aplicaciones que pueden ser utilizadas.
Un usuario normalmente interactúa con el sistema operativo a través de un sistema de comandos, por ejemplo, el sistema operativo DOS contiene comandos como copiar y pegar; para copiar y pegar archivos respectivamente. Los comandos son aceptados y ejecutados por una parte del sistema operativo llamado procesador de comandos o interprete de la línea de comando. Las interfaces graficas permiten que utilices los comandos señalando y pinchando en objetos que aparecen en la pantalla.
EJEMPLOS DE SISTEMAS OPERATIVOS:
FAMILIA WINDOWS
Windows 95 Windows 98 Windows ME Windows NT Windows 2000 Windows 2000 SERVER Windows XP Windows SEVER 2003 Windows CE Windows Mobile Windows XP 64 bits Windows Vista
FAMILIA MACINTOSH
MAC OS 7 MAC OS 8 MAC OS 9 MAC OS X
FAMILIA UNIX
AIX AMIX GNU/Linux
TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOS
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El sistema operativo despierta a la computadora y hace que reconozca a la CPU, la memoria, el teclado, el sistema de video y las unidades de disco. Además proporciona la facilidad para que los usuarios se comuniquen con la computadora y sirve de plataforma a partir de la cual se corran programas de aplicación. Los sistemas operativos más reconocidos son:
DOS: El cual quiere decir Sistema Operativo de Disco, es más conocido por los nombres PC-DOS y MS-DOS. El MS-DOS fue hecho por la compañía de software Microsoft y es en esencia el mismo SO que el PC-DOS. La razón de su continua popularidad se debe al aplastante volumen de software disponible y a la base instalada de computadoras con procesador Intel.
Cuando Intel libero el 80286, DOS se hizo tan popular y firme en el mercado que DOS y las aplicaciones DOS representaron la mayoría de mercado de software para PC. En aquel tiempo, la compatibilidad IBM, fue una necesidad para que los productos tuvieran éxito y la “compatibilidad IBM” significaba computadoras que corrieran DOS también como las computadoras IBM lo hacían.
WINDOWS 3.1: Microsoft tomo una decisión, hacer un sistema operativo que tuviera una interfaz grafica amigable para el usuario, y como resultado obtuvo Windows. Este sistema muestra iconos en la pantalla que representan diferentes archivos o programas, a los cuales se puede acceder al darles doble Clic con el puntero del mouse. Todas las aplicaciones elaboradas para Windows se parecen, por lo que es muy fácil aprender a usar un nuevo software una vez aprendido las bases.
WINDOWS 95: En 1995 Microsoft introdujo una nueva y mejorada versión del Windows 3.1.Las mejores de este sistema operativo incluyen soporte multitareas y arquitectura de 32 bits, permitiendo así correr mejores aplicaciones para mejorar la eficacia del trabajo.
WINDOWS NT: Esta versión de Windows se especializa en las redes y servidores. Con este sistema operativo se puede interactuar de forma eficaz entre dos o más computadoras.
OS/2: Este sistema fue hecho por IBM. Tiene soporte de 32 bits y su interfaz es muy buena. El problema que representa este sistema operativo es que no se le ha dado el apoyo que se merece en cuanto a aplicaciones de refiere. Es decir, no se han creado muchas aplicaciones que aprovechen las características del sistema, ya que la mayoría del mercado del software ha sido monopolizado por Windows.
MAC OS: Las computadoras Macintosh no serian tan populares como lo son sino tuvieran el Mac OS como sistema operativo de planta. Este sistema operativo es tan amigable para el usuario que cualquier persona puede aprender a usarlo en muy poco tiempo. Por otro lado, es muy bueno para organizar archivos y usarlos de manera eficaz. Este sistema fue creador por Apple Computer, Inc.
UNIX: El sistema operativo UNIX fue creado por los laboratorios Bell de AT&T en 1969 y es ahora usado como una de las bases para la supercarretera de la información. Unix es un sistema multiusuario y multitarea, que corre en diferentes computadoras, desde supercomputadoras, Mainframes, Minicomputadoras, computadoras personales y estaciones de trabajo. Esto quiere
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decir que muchos usuarios pueden estar usando una misma computadora por medio de terminales o usar muchas de ellas.
CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS
MULTIPROCESADOR: soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.
MULTIUSUARIO: Permite que 2 o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. Algunos sistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo.
MULTITAREA: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo.
MULTITRAMO: Permite que diversas partes de un solo programa funcionen al mismo tiempo.
TIEMPO REAL: Responde a las entradas inmediatamente. Los sistemas operativos como DOS y UNIX , no funcionan en tiempo real.
ARCHIVO, DIRECTORIO WINDOWS Y LINUX
Archivo: Un archivo informático es un conjunto de información que se almacena en algún medio de escritura que permita ser leído o accedido por una computadora. Un archivo es identificado por un nombre y la descripción de la carpeta o directorio que lo contiene.
Directorio: Lugar en la red en donde se encuentra la información de modo jerárquico, más restringida y conforme a diversas opciones, ej.: (http://www.yahoo.com); (http://www.altavista.com)
UNIDADES DE MEDIOS DE COMUNICACIONES EN LINUX Y WINDOWS
El procedimiento para guardar un archivo en Linux es primero archivo luego guardar, asignarle un nombre al archivo y por ultimo guardar. Para ello se debe tener en cuenta:
En Linux cada dispositivo de almacenamiento tiene un nodo que es un archivo de disco que lo vincula físicamente como /dev/sdf1
Los nodos en Linux para los dispositivos de almacenamiento son del tipo de “bloques” Block Device.
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Para poder ver el contenido de un dispositivo conectado a la pc, se debe realizar una operación llamada montar.
Al montar un dispositivo se conecta el nodo del dispositivo de bloques con una carpeta. Se ve y se puede modificar el contenido del dispositivo en esta carpeta.
A continuación podemos observar un ejemplo claro y automático de ello:
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AL ABRIR sistem:/media - Konqueror observamos los dispositivos no montados y montados con la flecha verde.
1. INSERTAMOS UN DISCO
2. DAMOS ACEPTAR PARA QUE SE MONTE AUTOMATICAMENTE
Seleccionamos la opción cdrom
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3. TERMINAMOS DE USAR EL DISCO Y USAMOS EXTRACCION SEGURA O EXPULSAR
En el sistema ya aparece el CDROM, con la flecha verde de montado
COMPRIMIR INFORMACION
Esto quiere decir reducir, disminuir o quitar información de un archivo de terminado. La ventaja evidente de comprimir uno o varios archivos es que ocupan menos espacio. Por ejemplo:
Si quieres copiar un archivo de un disquete para llevarlo de un ordenador a otro, pero el archivo es mayor de 1.44 MB y no cabe en el disquete, comprimiendo el archivo, puede caber en un disquete y si no, los programas de comprensión se encargan de repartirlo en los disquetes necesarios y luego reconstruirlo.
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SITIOS EN LOS CUALES SE PUEDE BAJAR SOFTWARE PARA COMPIRIMIR ARCHIVOS
www.winrar.es/ - 17k
www.megasoftware.com.ar/manejo-archivos/compresion.htm - 21k -
www.tizaypc.com/servicios/informatica/compresores2.htm - 18k.
ARCHIVO COMPRIMIDO
Las extensiones que identifican que un archivo esta comprimido es en el peso kb
RED DE COMPUTADORAS
También llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos informáticos conectados entre sí por medios de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos para compartir información y recursos.
La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el coste general de estas acciones.
La estructura y modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Esta última estructura cada red en 7 capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí, en TCP/IP se reduce en 4 capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.
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La definición más clara de una red es la de un sistema de comunicaciones, ya que permite comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es decir, es un sistema de comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información.
Se dice que dos ordenadores están interconectados, si estos son capaces de intercambiar información. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, también puede hacerse mediante el uso de laser, microondas y satélites de comunicación.
TOPOLOGIAS DE RED
TOPOLOGIA EN MALLA
Cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta.
Por tanto una red de malla completamente conectada necesita n (n-1)/2 canales físicos para enlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces cada dispositivo de la red debe tener sus puertos de entrada y salida.
Una malla ofrece varias ventajas sobre otras topologías de red. Una ventaja de esta topología es la seguridad y privacidad que ofrece. Cuando un mensaje viaja a través de una línea dedicada, solamente lo ve el receptor adecuado. Las fronteras físicas evitan que otros usuarios puedan tener acceso a los mensajes.
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TOPOLOGIA EN ESTRELLA
Cada dispositivo solamente tiene un enlace punto a punto dedicado con el controlador central, habitualmente llamado concentrador. Los dispositivos no están directamente enlazados entre sí.
A diferencia de la topología en malla, esta no permite el tráfico directo de dispositivos. El controlador actúa como un intercambiador: si un dispositivo quiere enviar datos a otro, envía los datos al controlador, que los retransmite al dispositivo final.
TOPOLOGIA EN ARBOL
Es una variante de la de estrella. Como en la estrella los nodos del árbol están conectador a un concentrador central que controla el trafico de la red. Sin embargo no todos los dispositivos se conectan a un concentrador secundario, que, a su vez s conecta al concentrador central.
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El controlador central del árbol es un concentrador activo. Un concentrador activo contiene un repetidor, es decir, un dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes de retransmitirlos.
TOPOLOGIA EN BUS
Es multipunto. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en la red.
Como ventaja tiene que tiene la sencillez de instalación. El cable troncal puede tenderse por el camino más eficiente y, después los nodos se pueden conectar al mismo mediante líneas de conexión de longitud variable.
TOPOLOGIA EN ANILLO
Cada dispositivo tiene una línea de conexión dedicada y punto a punto solamente con los dos dispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección, o de dispositivo a dispositivo, hasta que alcanza su destino. Cada dispositivo del anillo incorpora un repetidor.
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Un anillo es relativamente fácil de instalar y reconfigurar. Cada dispositivo esta enlazado solamente a sus vecinos inmediatos bien sea físico o lógico.
TIPOS DE REDES WAN MAN Y LAN
LAN: Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos km de extensión. Por ejemplo una oficina o un centro educativo. Se usan para conectar computadoras personales o estaciones de trabajo, con objeto de compartir recursos e intercambiar información.
Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce, lo que permite cierto tipo de diseños deterministas que de otro modo podrían resultar ineficientes. Además simplifica la disminución de la red.
Operan en velocidades entre 10 y 100 Mbps
WAN: Son redes que se extienden sobre un área geográfica extensa. Contiene una colección de maquinas dedicadas a ejecutar los programas de usuarios. Estos con conectados con la red que lleva los mensajes de un lado hacia otro. Una WAN contiene numerosos cables conectador a un par de encaminadores.
Se pueden establecer WAN en sistemas de satélite o de radio en tierra en las que cada encaminador tiene una antena con la cual poder enviar y recibir la información. Por su naturaleza las redes de satélite serán de difusión.
MAN: Son una mayor versión de una LAN y utilizan una tecnología muy similar. Actualmente esta clasificación ha caído en desuso, normalmente solo distinguiremos entre redes LAN y WAN.
DEFINICIONES
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SERVIDOR: Tipo de software que realiza ciertas tareas en nombre de los usuarios. El termino servidor ahora también se utiliza para referirse al ordenador físico en el cual funciona ese software, una maquina cuyo propósito es proveer datos de modo que otras maquinas puedan utilizar estos datos.
Los archivos para cada sitio de internet se almacenan y se ejecutan en el servidor. Hay muchos servidores en internet y muchos tipos de servidores, pero comparten la función común de proporcionar el acceso a los archivos y servicio.
Un servidor sirve información a los ordenadores que se conectan a él. Cuando los usuarios se conectan a un servidor pueden acceder a programas, archivos y otra información del servidor. Los servidores se conectan a la red mediante una interfaz que puede ser una red verdadera o mediante una conexión vía telefónica o digital.
ESTACION: Microordenador de altas prestaciones destinadas para el trabajo técnico o científico. En una red de computadoras, es una computadora que facilita a los usuarios el acceso a los servidores y periféricos de la red. A diferencia de una computadora aislada, tiene una tarjeta de red y está físicamente conectada por medio de claves u otros medios no guiados con los servidores. Los componentes para servidores y estaciones de trabajo alcanzan nuevos niveles de rendimiento informático, al tiempo que ofrecen compatibilidad, escalabilidad y arquitectura avanzada ideales para entorno multiproceso.
Una estación de trabajo esta optimizada para desplegar y manipular datos completos como el diseño mecánico en 3D, la simulación de ingeniería, en dinámica de fluidos, representa diagramas matemáticos. Las estaciones de trabajo usualmente consisten de una pantalla de alta resolución, un teclado y un mouse como mínimo. Para tareas avanzadas de visualización se puede usar hardware especializado como SpaceBall en conjunto con software MCAD para asegurar una mejor percepción.
PROXY: Es un programa o dispositivo que realiza una acción en representación de otro, esto es si una hipotética maquina a solicita un recurso a una c, lo hará mediante una petición a, b, C entonces no sabrá que la petición procedió originalmente de a. Su finalidad más habitual es la de
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servidor proxy que sirve para permitir el acceso a internet a todos los equipos de una organización cuando solo se puede disponer de un único equipo conectado, esto es, una única dirección IP.
Un proxy permite a otro equipo conectarse a una red de forma indirecta a través de él. Cuando un equipo de la red desea acceder a una información o recurso, es realmente una proxy quien realiza la comunicación y traslada el resultado al equipo inicial.
PROTOCOLO: Es un conjunto de reglas usadas de computadoras para comunicarse una con otras a través de una red. Un protocolo es una regla o estándar que controla o permite la comunicación en su forma más simple, un protocolo puede ser definido como las reglas que dominan la sintaxis, semántica y sincronización de comunicación. Los protocolos pueden ser implementados por software, hardware o una combinación de ambos.
Los protocolos son reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre equipos que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados a la misma red con protocolos diferentes no podrían comunicasen jamás, para ello, es necesario que ambas hablen el mismo idioma.
TCP/IP: Conjunto de protocolos. Significa protocolo de control de transmisión o protocolo de internet. Representa todas las reglas de comunicación para internet y se basa en la dirección de la noción IP, es decir, en la idea de brindar una dirección de IP a cada equipo de la red para poder enrutar paquetes de datos.
El protocolo de control de transmisión permite a dos anfitriones establece una conexión e intercambiar datos. El TCP/IP garantiza la entrega de datos, es decir que los datos no se permitan durante la transmisión y también garantiza que los paquetes sean entregados en el mismo orden en el cual fueron enviados. Los protocolos de aplicación como HTTP y PTF se basan y utilizan TCP/IP.
INTERNET
Es el legado del sistema de protección de Estados Unidos para mantener sus computadoras militares conectadas en caso de ataque militar y la destrucción de uno o varios de los nodos de su red de computadoras.
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Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funciones como una red lógica única, de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como ARPANET, entre tres universidades en California y una en Estados Unidos.
Existen por tanto, muchos otros servicios y protocolos en Internet, aparte de la Web: el envío de correo electrónico SMTP, la transmisión de archivos FTP y P2P, las conversaciones en línea IRC, la mensajería instantánea y presencia, la transmisión de contenido y comunicación multimedia telefonía VoIP, televisión IPTV.
WWW
World Wide Web es un sistema de distribución de información basado en hipertexto o hipermedios enlazados y accesibles a través de Internet. Con un navegador web, un usuario visualiza sitios web compuestos de páginas web que pueden contener texto, imágenes, videos u otros contenidos multimedia, y navega a través de ellas usando hiperenlaces.
La Web fue creada alrededor de 1989 por el ingles Tim Berners-Lee y el belga Robert Cailliau, mientras trabajaban en el CERN en Ginebra, Suiza y publicado en 1992. Desde entonces Berners-Lee ha jugado el papel activo guiando el desarrollo de estándares Wb, y en los últimos años ha abogado por su visión de una Web Semántica.
DOMINIO
Es una red de identificación asociada a un grupo de dispositivos o equipos conectados a la red Internet. El propósito principal de los nombres de dominio en Internet y del sistema de nombres de dominio, es traducir las dirección IP de cada nodo activo en la red, a términos memorizables y fáciles de encontrar. Esta abstracción hace posible que cualquier servicio de red pueda moverse de un lugar geográfico a otro en la red Internet, aun cuando el cambio implique que tendrá una dirección IP diferente.
Un dominio se compone normalmente de tres partes: en www.masadelante.com, las tres uves dobles (www), el nombre de la organización (masadelante) y el tipo de organización (com).
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TIPOS DE DOMINIOS
Los tipos de organización más comunes son: COM, NET, MIL y ORG, que se refieren a comercial, network, militar y organización (originalmente sin ánimo de lucro, aunque ahora cualquier persona puede registrar un dominio, org)
Puesto que en Internet se basa en dirección IP, y no en nombres de dominio, cada servidor web requiere de un servidor de nombres, de dominio para traducir los nombres de los dominios a direcciones IP. Cada dominio tiene un servidor de nombre de dominio primario y otro secundario.
DOMINIOS GENERICOS
Pueden ser registrados por todo tipo de personas físicas y jurídicas de cualquier parte del mundo sin requerimientos especiales, Este tipo de dominios son económicos y de registro muy rápido
Dominios.com: son los más acertados para empresas u organizaciones con ánimo de lucro. La redestá llena de .com por lo que registrando un dominio este tipo, su organización adquirirá un aspecto de globalidad.
Dominios .eu: dominios relativos a Europa. Son asignados por EURID.
Dominios .org: para todo tipo de organizaciones sin ánimo de lucro
Dominios .net: usados mayoritariamente por empresas de Internet y Telecomunicaciones.
Dominios .edu: usados para fines educativos
Dominios .mil: exclusivamente para todo tipo de organizaciones militares.
Dominios .gov: para los gobiernos
DOMINIOS ESTATALES
Dominios .es: relativos al territorio español. Son asignados por ESNIC. Recientemente liberalizados.
Dominio .au: Australia
Dominio .fr: Francia
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HOSTING
Es el servicio que provee los usuarios de Internet un sistema para poder almacenar información, imágenes, video o cualquier contenido accesible vía web. Es una analogía de “hospedaje o alojamiento en hoteles o habitaciones” donde uno ocupa un lugar especifico, en este caso la analogía alojamiento web o alojamiento de páginas web, se refiere al lugar que ocupa una página web, sitio web, sistema, correo electrónico, archivos, etc., en internet o más específicamente en un servidor que por lo general hospeda varias aplicaciones o páginas web.
Este servicio consiste básicamente en vender o alquilar un espacio físico de un centro de datos para que el cliente coloque ahí su propia computadora. La empresa le da la corriente y la conexión a Internet, pero el servidor lo elige completamente el usuario hasta el hardware.
SERVICIOS QUE OFRECE EL INTERNET
En muchas ocasiones se tiende a identificar Internet con la navegación, las visitas a páginas web. La Word WideWeb, es solo uno de los servicios que ofrece internet, aunque sin lugar a dudas es el más conocido y popular, junto con el servicio de correo electrónico. Cada uno de estos servicios corresponde a una forma de interpretar la información transmitida, respondiendo a un estándar de comunicaciones determinado. A modo de ejemplo, podemos citar el http (HiperText Transfer Protocolo), el estándar utilizado por las páginas web, o bien el ftp (File Transfer Protocolo), utilizado para el intercambio de ficheros entre ordenadores.
World Wide Web: las páginas web son la parte más visual de toda red. La combinación de texto, gráficos, sonido, animaciones, video, etc. convierte este servicio en todo un espectáculo para nuestros sentidos. La WWW se basa en la capacidad de enlazar la información que contiene una web mediante hipertexto, obra del científico europeo Tim Berners-Lee
Correo Electrónico: junto con la WWW, el correo electrónico es otro de los servicios más utilizados en internet. Gracias a él, es posible enviar mensajes a cualquier persona del mundo que disponga de una cuenta en Internet. Un mensaje puede contener, a parte del propio texto, imágenes e incluso ficheros adjuntos. De hecho, algunos de los virus más extendidos han utilizado esta vía para introducirse en las maquinas de los usuarios. Para evitas cualquier tipo de problema, la recomendación más básica es la de no abrir ningún fichero del cual no se conozca su procedencia.
Transferencias de Ficheros: en internet es posible encontrar grandes cantidades de programas y ficheros almacenados en ordenadores accesibles mediante el protocolo FTP. Para acceder a estos ficheros es necesario utilizar una aplicación que utilice este protocolo, como es Explorador de Windows, el conocido CuteFTP o el WSFTP. En la actualidad, desde el mismo navegador también
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se puede acceder a estos ordenadores, cambiando la etiqueta http:// por la de ftp//, aunque la velocidad y fiabilidad de la conexión es menos que utilizando programas específicamente diseñados con esta finalidad.
Grupos de Noticias: se encuentran miles de grupos de discusión sobre los temas más dispares. Cada uno de estos grupos está formado por personas que desean intercambiar mensajes entre sí sobre una temática determinada. El funcionamiento de estos grupos es parecido al de un tablón de anuncios: alguien “cuelga” un mensaje que es leído por el resto de usuarios, que a su vez puede contestar a este mensaje o dejar nuevos comentarios para el grupo.
IRC
Las charlas-conversaciones mediante el teclado en tiempo real-, es otro de los servicios de internet que causa furor, y no solo en el sector más joven de usuarios. Gracias a programas de IRC como el extendido IRC es posible “hablar” con personas de todo el planeta, siempre y cuando se conecten a los servidores dispuestos a tal efecto. Los servidores de IRC se organizan en canales, cada uno con su temática e interés concreto. Cada servidor dispone de una lista de canales, y aunque tengan el mismo nombre, pueden ser diametralmente diferentes según el servidor a que conectemos.
FTP
File Transfer Protocolo: Protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red TCP, basado en la arquitectura cliente-servidor. Desde un equipo cliente se puede conectar a un servidor para descargar archivos desde el o para enviarles archivos, independientemente del sistema operativo utilizado en cada equipo.
HTTP
Hypertext Transfwer Protocolo es un protocolo usado en cada transacción de la World Wide Web. El HTTP fue desarrollado por el Word Wide Web y la Internet Engineering Task Force, colaboración que culmino en 1999 con la publicación de una serie de RFC, el más importante de ellos es el RFC 2616 que especifica la versión 1.1. HTTP define la sintaxis y la semántica que utilizan los elementos de software de la arquitectura web (clientes, servidores, proxies) para comunicarse. E s un protocolo orientado a transacciones y sigue el esquema petición-respuesta entre un cliente y un servidor.
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URL
Localizador de Recurso Uniforme, la primera parte de la dirección indica que protocolo utilizar, la segunda parte especifica la dirección IP o nombre de dominio donde se localiza el recurso. Una URL es una dirección que permite acceder a un archivo o recurso como ser paginas html, pp, asp, o archivos gif, jpg, etc. Se trata de una cadena de caracteres que identifica cada recurso disponible en la WWW.
HIPERVINCULO
Es un elemento de un documento electrónico que hace referencia a otro recurso, por ejemplo, otro documento o un punto especifico del mismo o del otro documento. Combinado con una red de datos y un protocolo de acceso, un hipervínculo permite al recurso referenciado en diferentes formas, como visitarlo con un agente de navegación, mostrarlo como parte del documento referenciador o guardarlo localmente.
MODEM
Es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada moduladora mediante otra señal llamada portadora. El modulador emite la señal denominada portadora. Periférico de entrada/salida, que puede ser interno o externo a una computadora, y sirve para conectar una línea telefónica con la computadora. Se utiliza para acceder a internet u otras redes, realizar llamadas, etc.
RDSI
Se define como red que procede por evolución de la Red Digital Integrada que facilita conexiones digitales extremo para proporcionar una amplia gama de servicios, tanto de voz como de otros tipos, y a la que los usuarios acceden a través de un conjunto de interfaces normalizados
BANDA ANCHA
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Transmisión de datos por la cual se envían simultáneamente varias piezas de información, con el objeto de incrementar la velocidad de transmisión efectiva. Tecnología de módems que permite el tráfico de datos se realice a una velocidad extraordinaria a través de una línea telefónica convencional, además se puede mantener una conversación por teléfono mientras se está navegando por internet.
ADSL
Dispositivo que permite conectar uno o varios equipos o incluso una red de área local, consiste en una transmisión analógica de datos digitales que apoya en el par simétrico de cobre que lleva la línea telefónica convencional o línea de abonado, siempre y cuando la longitud de línea no supere los 5,5 km medidos desde la Central Telefónica o no haya otros servicios por le mismo cable que puedan interferir.
REDES DE CELULARES
Actualmente, en los Estados Unidos se ha adoptado una sola clase de red analógica conocida como el Sistema Telefónico Móvil Avanzado (AMPS) el cual se encuentra siendo reemplazado por diversos sistemas digitales nuevos que vienen apareciendo.El principal problema de los sistemas analógicos es que presentan un limite para el número de usuarios que pueden contener. Esto significa que por cada usuario se asigna una frecuencia y debido al ancho de banda limitado para la transmisión, se tiene un limite de frecuencias por área que pueden existir al mismo tiempo, lo cual por efecto, limita el número de usuarios que se puede soportar en simultáneo. Esta viene a ser una de las razones principales por las que el sistema analógico viene siendo reemplazado por los sistemas digitales.Actualmente, los proveedores de redes celulares se encuentran investigando dos tecnologías que permitan el ingreso a la era digital. Estas tecnologías son el TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo) y el CDMA (Acceso Múltiple por División 1de Código). De estas dos, la técnica más popular es la del CDMA debido a que es capaz de manejar mayores transmisiones por frecuencia, puede generar velocidades de transmisión de datos más altas y transmisiones más seguras que el TDMA. Además, el sistema CDMA proporciona un control adicional de los niveles de potencia de transmisión, lo cual permite que una mayor vida a las baterías de los terminales celulares y menos interferencia entre cada celda.
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Sin embargo, algunos sistemas analógicos todavía son utilizados internacionalmente debido a que muchas redes no han sido convertidas al formato digital. En muchos países es mucho menos costoso proporcionar servicios celulares que servicios alambritos. Los sistemas analógicos internacionales son el NMT (Telefonía Móvil Nórdica) y el TACS (Sistemas de Comunicación de Acceso Total), los cuales se emplean en su mayor a fuera de Europa.Ahora, en cuanto al estándar digital más usado internacionalmente, se tiene el GSM. Este estándar europeo ha sido adoptado por muchas regiones del mundo incluidas algunas zonas de los Estados Unidos. El GSM proporciona una solución celular netamente digital a través de su interface aérea TDMA. Existen diferencias entre el GSM Norteamericano y el global. Estas diferencias son básicamente el número de transmisiones por canal (8 para el GSM global y 2 para el de Estados Unidos) y el espaciamiento en frecuencia entre canales.
OPERACIONES CELULARES
Lo primero que se debe saber sobre una red celular es que se diseña dependiendo del mercado. Es decir, el número de personas con un equipo móvil y la zona geográfica donde estos se encuentran, define el tipo de red celular a ser instalada. En la industria inalámbrica, las áreas de cobertura se conocen como áreas estadísticas metropolitanas (MSA) y áreas estadísticas rurales (RSA). Está permitido que dos portadores proporcionen servicios celulares dentro de cada MSA o RSA. Esto significa que las frecuencias se asignan a ambos portadores en bloques. Los dos bloques de frecuencia dentro de un área de mercado se etiquetan como sistema A o sistema B. Los teléfonos celulares deben estar en la capacidad de poder trabajar en ambos sistemas sin importar la tecnología de esa red. Es decir, si el sistema A es una red AMPS analógica y el sistema B es una red CDMA, los usuarios podrán utilizar sus teléfonos en ambos sistemas.Dentro de cada bloque de frecuencia existen 21 canales de establecimiento o control. Estos canales funcionan en dos modos hacia delante y en reversa. El canal hacia delante se utiliza para reconocer el estado de la unidad móvil mientras que el reverso lo utiliza la unidad móvil para solicitar una llamada. Cuando un teléfono celular se prende inmediatamente buscará dentro de los
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21 canales de control la señal de mayor potencia. Cada canal de control se encuentra asociado con una zona celular. Cuando la unidad móvil determina que señal es la de mayor potencia envía una solicitud de llamada al sitio celular por su canal de control. Así, el sitio celular determinará cuál canal de voz se encuentra disponible y se lo asignará a ese terminal celular asignándole una frecuencia. Entonces, si se realiza una llamada por ese teléfono celular, la voz se conectará a la central por medio de esa frecuencia asignada.
El corazón de las redes celulares es el MSC (Mobile Switching Center), el cual se encarga de administrar el enrutamiento de las llamadas dentro de la red. También controla los handoffs y los accesos a ciertas características de los sistemas y accesos a las bases de datos de la red. Existe un MSC por cada MSA o RSA. El MSC también se encarga de coordinar los cambios de un sitio celular a otro, también envía alertas a los teléfonos móviles, registra los momentos en que cada celular es prendido y administra las conexiones con la red PSTN.Todos los MSC proporcionan acceso con el HLR que es una base de datos. Esta base de datos proporciona información acerca de todos los usuarios de una misma área local. El teléfono celular está suscrito con un número serial, un MIN (o identificación. En el sistema IDEN es conocido como IMEI ID) y el número telefónico celular. Toda esta información del equipo está almacenada en el HLR. Así, cada usuario debe pertenecer a una área local. De esta manera, cualquier llamada fuera de esta área necesitará de un servicio de roaming que puede ser proporcionada por la misma
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compañía u otro proveedor de servicio. Así, los datos del teléfono de un usuario y los servicios por los que paga se encuentran localizados dentro de la base de datos del área local asignada. Cuando un usuario viaja, la compañía que le brinda el servicio celular debe ser capaz de identificar el área local al que el usuario se ha movilizado. Esto también lo identifica a través del HLR.Por otro lado, los MSA o RSA tienen acceso a un VLR. Esta es una base de datos de ubicaciones. El HRL solamente conoce el último que da servicio a un usuario. Esta información permanece hasta que la actualiza el VLR que justamente se encarga de reconocer el último sitio donde el terminal móvil se ha ubicado para proporcionarle así el servicio de telefonía.Entonces, el proceso de conexión de un terminal celular es el siguiente. Cuando un usuario realiza una llamada telefónica, el proveedor del servicio de telefonía enrutará la llamada a su MSC de su área local. El MSC consultará con su base de datos la última localización del usuario cuando hizo la última llamada. Luego, el MSC buscará en el HRL donde se encuentra el MIN de ese terminal celular. En caso de no encontrar el MIN en su base de datos, entonces se pasará a examinar el VLR. Este VLR identificará si el teléfono se encuentra activo en esa red y en caso que sea positivo buscará el sitio celular que se encuentra dando servicio al teléfono del usuario. En caso de que el usuario no esté utilizando su equipo, el VLR estará eliminando la última información adquirida sobre la situación de ese terminal. Así, mientras el teléfono celular se encuentre inactivo periódicamente estará enviando una señal al sitio celular para hacer saber que todavía se encuentra activado. Dentro de esta señal se encuentra el MIN, de forma tal que el VLR almacenará esa información periódicamente. El VLR es una base de datos dinámica, es decir almacena y borra información constantemente.Un sitio celular se compone básicamente de dos partes, el BSC (Base Station Controller) y el BTS (Base Transceiver Subsystem). El BTS es el transceptor de radio y las antenas utilizadas en una zona. La combinación entre antenas y transceptores se conoce como BSS (Base Station Subsystem). Las antenas se encuentran conectadas en un sistema que les permite conmutarse a diferentes transceptores. Esto es controlado por el BSC.Con la ayuda de la antena de sitio celular se logra la unión con los transceptores de la estación base. Los transceptores son utilizados para transmitir y recibir llamadas vía aérea. Cada transceptor puede soportar una o múltiples transmisiones por frecuencia, según sea la tecnología de la interfaz aérea. Así, la interfaz aérea se encuentra entre el BTS y el teléfono celular. La interfaz aérea puede ser analógica o digital. Esto significa que si un teléfono celular puede utilizar ambas interfaces está trabajando en modo dual.
ESTABLECIMIENTO DE LA LLAMADA
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. 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.
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Este actualiza su información creando un registro para el MIN identificado. 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.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 enrular la llamada. 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.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.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. 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 enrula a través del MSC.
ARQUITECTURA Y PROTOCOLOS DE RED CELULAR
ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE TIEMPO (TDMA)
La tecnología TDMA, permite a los operadores de red celular multiplexor transmisiones múltiples sobre una frecuencia de radio. Esto proporciona un mayor soporte de suscriptor utilizando el espectro de frecuencias disponibles.En Estados Unidos la tecnología AMPS y la TDMA deben ser compatibles para que los teléfonos celulares puedan operar automáticamente en “modo dual” (modo analógico y modo digital).Actualmente, TDMA soporta tres (3) transmisiones digitales sobre una frecuencia, lo cual es bastante para un limitado espectro de frecuencias. Asimismo, el estándar de TDMA define un soporte de diez (10) transmisiones por frecuencia, pero no ha sido probado en ninguna red celular.
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En redes GSM, la tecnología TDMA se encuentra dividida en ocho (8) ranuras de tiempo (en lugar de tres), esa es la razón por la que GSM puede soportar un mayor número de suscriptores por canal de voz. La razón de la diferencia es que el espaciamiento de los canales de AMPS es de 30 Khz. Y en las redes GSM es de 200 Khz.En el momento que un teléfono celular solicita servicio desde un sitio celular, dicho “sitio” identifica la frecuencia a la que el teléfono transmite y la brecha de tiempo que utilizará, de este modo se le asigna esta brecha de tiempo al teléfono celular y no será utilizada por ningún otro teléfono de la misma celda. El teléfono celular no transmite mientras su brecha de tiempo no este disponible, este procedimiento se conoce como “Transmisión por ráfagas”. El estándar que define a TDMA fue dado por EIA/TIA y es conocido como IS-54, pero actualmente el nuevo estándar es el IS-136 que soporta servicio macro celular para una cobertura geográfica grande con baja cantidad de suscriptores. También soporta procedimientos para redes inalámbricas fijas usando teléfonos fijos y terminales de datos. Asimismo, dicho estándar soporta la interacción irrestricta con las redes AMPS ya que estas últimas operan a 900Mhz. Y las TDMA en un intervalo de hasta 2 GHz También el nuevo estándar integra mayores características a los teléfonos celulares como el indicador de mensaje de espera en el aparato, identificador de llamadas, capacidad de localizador alfanumérico y/o envío de mensajes y modo de suspensión. Finalmente el hecho por que dicha tecnología no se difundió más es porque se debate la interferencia de dichos teléfonos con otros equipos electrónicos como sistemas de navegación aérea, auxiliares de audición y posiblemente con algunos marcapasos (RFI, Radio Frecuency Interference).La interferencia se debe a que dichos equipos utilizan cristales en sus circuitos los cuales oscilan a frecuencias que son utilizadas por el teléfono y se produce la interferencia, hecho que no sucede en los teléfonos de tecnología CDMA
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ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE CODIGO (CDMA)
En CDMA varias frecuencias se envían sobre la misma frecuencia sin multiplexado, en su lugar se agrega un código único para cada transmisión. De este modo los aparatos reciben todas las transmisiones, decodifican cada una y hallan el código correcto. A esta tecnología de dispersar frecuencias por todo el espectro se le conoce como Dispersión espectral.Las ventajas de CDMA son:
Contempla un método de control de energía diseñado para el ahorro de la batería y para ayudar a que no hayan interferencias con otro canal. Así se establece una comunicación con el sitio celular receptor y el teléfono para mantener los niveles de potencia constantes y los más pequeños posibles.
En CDMA NO se emplean cristales, los cuales al oscilar crean problemas de RFI potenciales para otros equipos electrónicos.
El handoff (pase entre celdas) es el convencional (fuerte) con uno suave adicional. Cuando el teléfono cruza la frontera de una celda, la celda original continua proporcionando servicio al teléfono. La nueva celda se activa y el teléfono funciona en ambos sitios celulares hasta alcanzar la suficiente intensidad de señal que la nueva celda pueda tomar.
No hay degradación notable de la calidad de transmisión durante el handoff, lo cual es crítico en la transmisión de datos.
CDMA soporta servicios de datos, conmutación de paquetes y la integración de datos empaquetados digitales celulares (CDPD).
La desventaja de CDMA ante la presencia de equipos AMPS es la gran interferencia originada en los equipos CDMA, problema que ha sido ya rectificado.
SISTEMA GLOBAL PARA COMUNICACIONES MOVILES GSM.
La primera red GSM fue implementada en Alemania en 1992. Debido al éxito que tuvo en esa época el desarrollo del ISDN y su posible implementación en redes inalámbricas, es que GSM se tuvo que implementar como una red digital. Así, el GSM se implementó en sus inicios en base a la señalización en base a la tecnología SS7.El GSM presenta varias características importantes como las llamadas en espera, identificación de la llamada, retención de llamada, llamadas en conferencia y velocidades de datos de 2400 hasta 9600 bps.Por otro lado, existen tres tipos diferentes de entidades celulares que utilizan GSM. Estas entidades son equipos terminales fijos, portátiles o de mano. La estación móvil fija es aquella que se encuentra instalada permanentemente sobre un automóvil, estas consumen hasta 20 W con lo
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que se logra obtener una cobertura mayor pero, con un riesgo de interferencia mayor también. Una estación portátil viene a ser un teléfono de maletín, el cual es un poco más grande que los teléfonos de bolsillo y permanecen instalados dentro del maletín funcionando hasta con 8 Watts de consumo. Finalmente, las estaciones móviles son los teléfonos celulares más pequeños y que consumen menos potencia (alrededor de 2W).Una característica típica de los teléfonos celulares que utilizan GSM es la tarjeta SIM. Esta tarjeta viene a ser un dispositivo pequeño que se inserta en una ranura especial dentro del equipo. Toda la información que el usuario graba en su equipo, tal como directorio, llamadas recibidas, llamadas enviadas, etc. es almacenada en la tarjeta SIM. Así también la línea se encuentra reconocida en la tarjeta, de forma tal que al intercambiar la tarjeta SIM de un equipo a otro la línea o número telefónico de dicho equipo se traslada al otro terminal. Además, las redes GSM proporcionan un sistema de seguridad que permiten desactivar la línea de un equipo celular cuando este ha sido robado.
SERVICIOS DE COMUNICACIONES PERSONALES (PCS)
PCS no es una nueva tecnología, la innovación está en que ahora es una nueva característica de los servicios celulares.Puesto que los proveedores de celulares ya han saturado los segmentos de mercados, a los cuales también apuntan los PCS, ofreciendo llamadas gratuitas durante los fines de semana y teléfonos celulares gratis (a cambio de contratos extendidos o tarifarios). Es por esto que ahora los proveedores de PCS, si quieren competir con los de redes celulares, deben primero construir sus redes para posteriormente ofrecer la misma cobertura con características extendidas. Y para esto no podrán tomarse tanto tiempo como las redes celulares, que han dedicado 10 años a la construcción de sus redes. Las redes PCS deben ser capaces de competir con las redes celulares desde el primer día en que se active la red.Las tecnologías candidatas para PCS son TDMA, CDMA, y GSM, digitales en su totalidad.La principal diferencia entre PCS y las redes celulares estará en los servicios que brindan, por ejemplo, los servicios de seguimiento por localizador (paging), que tendrán la única diferencia en los celulares PCS. Cuando se reciba un mensaje alfanumérico, se podrá elegir entre recibir el mensaje o conectarse con la persona que envió el mensaje, mientras que la persona que llama se mantendrá el línea mientras usted decide entre conectarse o simplemente recibir el mensaje
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REDES DE CELULARES INALAMBRICAS
LAS REDES CELULARES (RC) UTILIZAN
1. MÚLTIPLES TRANSMISORES DE BAJA POTENCIA.2. EL ÁREA A CUBRIR SE DIVIDE EN CELDAS HEXAGONALES
3. EL PRINCIPAL PROBLEMA ES EL DESVANECIMIENTO
4. VARIACIÓN TEMPORAL DE LA POTENCIA DE LA SEÑAL RECIBIDA.
5. SE DEBE A: CAMBIOS EN EL MEDIO DE TRANSMISIÓN.
6. CAMBIOS EN LA TRAYECTORIA O TRAYECTORIAS SEGUIDAS.
7. LA EVOLUCIÓN INDICA TRES GENERACIONES DE RC
PRIMERA: ANALÓGICAS CON MULTIPLEXACIÓN POR DIVISIÓNDE FRECUENCIAS Y SOPORTE DE VOZ ANALÓGICA
SEGUNDA: DIGITALES CON CDMA ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO Y SOPORTE DE VOZ DIGITAL
TERCERA: 3G : DIGITALES Y CON VELOCIDAD SUFICIENTE PARA DATOS MULTIMEDIA Y VOZ. SOPORTE DE VOZ Y DATOS
LA TECNOLOGÍA CELULAR:1. ES LA BASE DE LAS COMUNICACIONES MÓVILES INALÁMBRICAS.
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2. POSIBILITA EL ACCESO EN LUGARES DIFÍCILES PARA LAS REDES CABLEADAS.
3. ESTÁ PRESENTE EN LA TELEFONÍA MÓVIL, LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES PERSONALES, EL ACCESO INALÁMBRICO A INTERNET, ETC.
==REDES CELULARES
1. 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. Desde sus inicios a finales de los 70 ha revolucionado enormemente las actividades que realizamos diariamente. Los teléfonos celulares se han convertido en una herramienta primordial para la gente común y de negocios; las hace sentir más seguras y las hace más productivas. 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. En 1981, los países nórdicos introdujeron un sistema celular similar a AMPS (Advanced Mobile Pone System). Por otro lado, en Estados Unidos, gracias a que la entidad reguladora de ese país adoptó reglas para la creación de un servicio comercial de telefonía celular, en 1983 se puso en operación el primer sistema comercial en la ciudad de Chicago.
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o Rápida Instalación y Crecimiento.
o Se evita el costo de instalación del cableado.
o Comunicaciones pueden llegar donde el cableado es inviable: áreas rurales, edificios viejos, campo de batalla, vehículos, playas, selva, espacio exterior.
o “Automática” comunicación instantánea sin conexión física ni configuración: Blueetooth.
o Comunicaciones Satelitales: Amplia Cobertura.
o Roaming permite la flexibilidad de estar conectados “donde quiera” y “cuando quiera”
o Usuarios (personales y negocios) están dispuestos a pagar.
o Retos
o La red debe soportar la movilidad del usuario: localización, identificación, handover.
o Eficiente uso del recurso mas escaso: El Espectro Radio Eléctrico: Re-uso de frecuencia, Protocolos de Control de Acceso al Medio (MAC).
o Proveer Servicios Integrados (Voz, data, video) sobre una misma red: diferenciación de servicios, prioridades, compartir canales y/o recursos.
o Mantenimiento de la Calidad de Servicio sobre enlaces no confiables.
o Conectividad y cobertura: interconexión de redes.
o Seguridad: Privacidad – Autenticación.
EFICIENCIA DE COSTOS, ECONOMIAS DE ESCALAS, SEGURIDAD DE INVERSION
1. Historia de las Comunicaciones Móviles. o 1946: AT&T introduce el 1er servicio de telefonía móvil empleando enlace FM de
radio transmisión con línea de vista: 120kHz/Canal de Voz, Dist. Max. 80 Kms de la estación base, Discado asistido (Operador).
o 1969: AT&T: IMTS (Improved Mobile Telephone Service): 30 Khz./Canal de Voz, FM Narrowband y discado directo. IMTS: el estándar hasta el desarrollo de AMPS (Advanced Mobile Telephone Service).
o Primera Generación de Telefonía Celular Analógica
o Final de los 40s: AT&T desarrolla concepto celular y rehusó de frecuencia
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o 1971: AT&T Propone Servicio de Telefonía Móvil de Alta Capacidad a la FCC (Federal Comunications Comission = CONATEL)
o 1979: USA se estandariza en 800-900 MHz.
o 1983: AT&T launches AMPS in Chicago
o 1985: Nordic Mobile Telephone (NMT 450) in Scandanavia,
o Total Access Communications System (TACS) in UK, C450 in W. Germany
o Seis sistemas Incompatibles en Europa: Motivaron en Europa el aceleramiento de la 2da Generación Celular Digital.
2. 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. 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).
o AMPS
o AMPS es el sabor más sencillo de las comunicaciones celulares analógicas.
o Voz es transmitida usando un transmisor FM, igual que la música en tu radio. Solo que la señalización para el establecimiento de la llamada es digital, pero las funciones de supervisión de la llamada (colgado, descolgado, etc. son hechas con varios tonos de señalización.
3. SISTEMAS ANALÓGICOS: ACCESO FDMA
Los sistemas analógicos, se realizaron para comunicaciones de voz, por esto las voz modula directamente la portadora, y cada canal de voz es una portadora modulada por la información de voz del canal.
En FDMA:
La tecnología FDMA separa el espectro en distintos canales de voz, al separar el ancho de banda en pedazos (frecuencias) uniformes. La tecnología FDMA es mayormente utilizada para la transmisión analógica. Esta tecnología no es recomendada para transmisiones digitales, aun cuando es capaz de llevar información digital.
Las transmisiones son simultáneas e ininterrumpidas, separadas en frecuencia empleando distintas portadoras
El receptor, mediante la sincronización, selecciona el canal deseado
4. CARACTERÍSTICAS DE FDMA Tecnología muy madura y experimentada Para sistemas de baja/mediana intensidad de tráfico
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Banda estrecha: Resistencia a perturbaciones del canal
Banda estrecha: Sensible a interferencias
Sencillez de realización de equipos
Complejidad de las estaciones base multicanales
Escasa versatilidad
Dificultad de inserción de la señalización asociada a la llamada
Limitaciones para la mejora de la calidad
5. Segunda Generación Celular:
1989: Europa estandariza Global System for Mobile Communications (GSM) 1992: GSM es lanzado.
1990: Japón estandariza Japanese Digital Cellular (JDC) hoy día llamado Personal Digital Cellular (PDC)
1990: Europa estandariza Sistema Celular Digital a 1800 MHz (DCS 1800, recientemente nombrado GSM 1800)
1993: DCS 1800 es lanzado.
1992: IS-54 TDMA (Digital AMPS) es implantado en USA
1996: IS-95 CDMA en USA
1996: AT&T y Sprint ofrecen PCS en principales ciudades de USA
Cell Sites, mas pequeños (0.25 km vs. tradicional 1-8 km),
Más pequeños y más livianos equipos terminales (handsets),
Puntos de Acceso más Económicos.
1998: ITU Comienza el estudio para la propuesta de 3G: 3ra Generación Celular
2000s: UMTS, W-CDMA, cdma2000, EDGE.
LA 3G 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. La mayoría de los protocolos de 2G ofrece diferentes niveles de encripción. En Estados Unidos y otros países se le
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conoce a 2G como PCS (Personal Communication Services). SISTEMAS DIGITALES: ACCESO TDMA Los sistemas digitales se realizaron para poder manejar información de voz y datos, por lo que la voz es digitalizada por métodos predictivos, y se le aplica una modulación digital del tipo FSK (FSK, PSK, MSK). Sistemas de Comunicaciones I Redes Celulares Prof. Egleany Fernández
CARACTERÍSTICAS DE TDMA
En TDMA: La tecnología TDMA comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada una utilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente. La compresión de la señal de voz es posible debido a que la información digital puede ser reducida de tamaño por ser información binaria (unos y ceros). Debido a esta compresión, la tecnología TDMA tiene tres veces la capacidad de un sistema analógico que utilice el mismo número de canales. La transmisión es simultánea, pero discontinua, en la misma frecuencia portadora de ráfagas o paquetes por los distintos usuarios.
o Complejidad en el acceso: Estricta sincronización temporalo Para sistemas de alta capacidad de tráfico
o Banda Estrecha/ancha
o Simplificación de estaciones multicanales
o Retardo en la comunicación
o Elevada versatilidad
o Necesidad de digitalización de la información
o Facilidad de inserción de la señalización asociada a la llamada
o Permite conseguir una alta calidad
o Posibilidad de utilizar una sola frecuencia portadora para ambos sentidos de la comunicación
o En redes GSM, la tecnología TDMA se encuentra dividida en ocho (8) ranuras de tiempo (en lugar de tres), esa es la razón por la que GSM puede soportar un mayor número de suscriptores por canal de voz. La razón de la diferencia es que el espaciamiento de los canales de AMPS es de 30 Khz. Y en las redes GSM es de 200 Khz.
Global System for Mobile Communications (GSM: originalmente de Groupe Spécial Mobile) es el
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estándar más popular para los teléfonos móviles en el mundo. Su promotor, la GSM Association, estima que el 82% del mercado mundial de telefonía móvil utiliza el estándar. GSM es utilizada por más de 3 millones de personas a través de más de 212 países y territorios. Su ubicuidad hace que la itinerantica internacional muy común entre los operadores de telefonía móvil, lo que permite a los abonados utilizar sus teléfonos en muchas partes del mundo. GSM difiere de sus predecesores en tanto que expresión de señalización y los canales son digitales, y por lo tanto se considera una segunda generación (2G), sistema de telefonía móvil. Esto también ha significado que la comunicación de datos es fácil construir en el sistema GSM también fue pionera en una alternativa de bajo costo para llamadas de voz, el servicio de mensajes cortos (SMS, también llamados " mensajes de texto"), que es ahora apoyado en móvil otras normas también. Otra ventaja es que la norma en todo el mundo incluye un número de teléfono de emergencia, 112. Esto hace que sea más fácil para los viajeros internacionales para conectarse a los servicios de emergencia sin saber el número de emergencia local. Nuevas versiones de la norma son compatibles hacia atrás con el original de los teléfonos GSM. Por ejemplo, el módulo 97 de la norma añade capacidades de paquetes de datos, a través de General Packet Radio Service (GPRS). Release'99 presenta mayor velocidad de transmisión de datos utilizando Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE). Sistemas de Comunicaciones.La red detrás del sistema GSM visto por el cliente es grande y complicada con el fin de proporcionar todos los servicios que se requieren. Se divide en varias secciones y éstas son cada cubiertos en artículos separados. El Subsistema de Estación Base (las estaciones de base y sus controladores). La Red y Subsistema de conmutación (la parte de la red más similar a una red fija). Esto es a veces también llamado simplemente la red básica. GPRS Core Network (la parte facultativa que permite paquete basado en las conexiones a Internet). Todos los elementos en el sistema se combinan para producir muchos servicios GSM, tales como llamadas de voz y SMS. Sistemas de Comunicaciones I Redes Celulares Prof. Egleany FernándezFinalmente el hecho por que dicha tecnología no se difundió más es porque se debate la interferencia de dichos teléfonos con otros equipos electrónicos como sistemas de navegación aérea, auxiliares de audición y posiblemente con algunos marcapasos (RFI, Radio Frecuency Interference). La interferencia se debe a que dichos equipos utilizan cristales en sus circuitos los cuales oscilan a frecuencias que son utilizadas por el teléfono y se produce la interferencia, hecho que no sucede en los teléfonos de tecnología CDMA Generación 2.5 G Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se movieron 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. Los carriers europeos y estadounidenses se moverán a 2.5G en el 2001. Mientras que Japón irá directo de 2G a 3G también en el 2001.
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LA CDMA
La tecnología CDMA es muy diferente a la tecnología TDMA. La CDMA, después de digitalizar la información, la transmite a través de todo el ancho de banda disponible. Varias llamadas son sobrepuestas en el canal, y cada una tiene un código de secuencia único. Usando al tecnología CDMA, es posible comprimir entre 8 y 10 llamadas digitales para que estas ocupen el mismo espacio que ocuparía una llamada en el sistema analógico. En CDMA la transmisión es simultánea e ininterrumpida de varias comunicaciones en la misma frecuencia pero con códigos de dirección diferentes. El receptor acepta solo las señales que traen su propio código y expande las demás, considerándolas como ruido.
1. Las ventajas de CDMA son: o Contempla un método de control de energía diseñado para el ahorro de la batería
y para ayudar a que no hayan interferencias con otro canal. Así se establece una comunicación con el sitio celular receptor y el teléfono para mantener los niveles de potencia constantes y los mas pequeños posibles.
o En CDMA NO se emplean cristales, los cuales al oscilar crean problemas de RFI potenciales para otros equipos electrónicos.
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o El handoff (pase entre celdas) es el convencional (fuerte) con uno suave adicional. Cuando el teléfono cruza la frontera de una celda, la celda original continua proporcionando servicio al teléfono. La nueva celda se activa y el teléfono funciona en ambos sitios celulares hasta alcanzar la suficiente intensidad de señal que la nueva celda pueda tomar.
o No hay degradación notable de la calidad de transmisión durante el handoff, lo cual es crítico en la transmisión de datos.
o CDMA soporta servicios de datos, conmutación de paquetes y la integración de datos empaquetados digitales celulares (CDPD).
o La desventaja de CDMA ante la presencia de equipos AMPS es la gran interferencia originada en los equipos CDMA, problema que ha sido ya rectificado.
2. 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. Se espera que las redes 3G empiecen a operar en el 2001 en Japón, por NTT DoCoMo; en Europa y parte de Asia en el 2002, posteriormente en Estados Unidos y otros países. Asimismo, en un futuro próximo los sistemas 3G alcanzarán velocidades de hasta 384 kbps, permitiendo una movilidad total a usuarios, viajando a 120 kilómetros por hora en ambientes exteriores. También alcanzará una velocidad máxima de 2 Mbps, permitiendo una movilidad limitada a usuarios, caminando a menos de 10 kilómetros por hora en ambientes estacionarios de corto alcance o en interiores.
3. Telefonía móvil 4G 4G (también conocida como 4-G) son las siglas de la cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil. A día de hoy no hay ninguna definición de la 4G, pero podemos resumir en qué consistirá en base a lo ya establecido. La 4G estará 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. Se 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 4G 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”. En Japón ya se está experimentando con las tecnologías de cuarta generación, estando NTT DoCoMo a la vanguardia.
4. 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
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tamaño de 26 kilómetros cuadrados. Las celdas son normalmente diseñadas como hexágonos (figuras de seis lados), en una gran rejilla de hexágonos.
5. 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.
6. 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 via 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
¿QUÉ HAY DENTRO DE UN TELEFONO CELULAR?
Los celulares son dispositivos electrónicos con diseños intricados, con partes encargadas de procesar millones de cálculos por segundo para comprimir y descomprimir el flujo de voz .
o Si usted desarma un teléfono celular, podrá encontrar que contiene las siguientes partes:
o Un circuito integrado que contiene el cerebro del teléfono.
o Una antena
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o Una pantalla de cristal liquido (LCD)
o Un teclado pequeño
o Un micrófono
o Una bocina
o Una batería
1. Lo primero que se debe saber sobre una red celular es que se diseña dependiendo del mercado. En la industria inalámbrica, las áreas de cobertura se conocen como áreas estadísticas metropolitanas (MSA) y áreas estadísticas rurales (RSA). Los dos bloques de frecuencia dentro de un área de mercado se etiquetan como sistema A o sistema B. Los teléfonos celulares deben estar en la capacidad de poder trabajar en ambos sistemas sin importar la tecnología de esa red. Es decir, si el sistema A es una red AMPS analógica y el sistema B es una red CDMA, los usuarios podrán utilizar sus teléfonos en ambos sistemas. El corazón de las redes celulares es el MSC (Mobile Switching Center), el cual se encarga de administrar el enrutamiento de las llamadas dentro de la red. También controla los handoffs y los accesos a ciertas características de los sistemas y accesos a las bases de datos de la red. Existe un MSC por cada MSA o RSA. El MSC también se encarga de coordinar los cambios de un sitio celular a otro, también envía alertas a los teléfonos móviles, registra los momentos en que cada celular es prendido y administra las conexiones con la red PSTN.
2. Estación móvil (MS por sus siglas en inglés - Mobile Station): un dispositivo usado para comunicarse en una red celular.
o Estación transceptora base (BST por sus siglas en inglés - Base Station Transceiver ): un transmisor/receptor usado para transmitir/recibir señales de la sección de radio de la red.
o Centro conmutador móvil (MSC por sus siglas en inglés - Mobile Switching Center): El corazón de la red el cual establece y mantiene las llamadas que se hacen en la red.
o Controlador de estación base (BSC por sus siglas en inglés - Base Station Controller: controla las comunicaciones entre un grupo de BSTs y un único MSC.
o Red de telefonía pública conmutada (PSTN por sus siglas en inglés - Public switched telephone network): La sección terrestre de la red.
3. El Sistema Celular en Bloques
o De forma general se divide en cinco subsistemas:
o NSS : Subsistema de Conmutación de Red (Network Switching Subsystem)
o BSS : Subsistema de Estaciones Base (Base Station Subsystem)
o MS : Estación Móvil (Mobile Station)
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o O&M : Centro de Operación y Mantenimiento (Operation and Maintenance Center)
o BC : Centro de Facturación (Billing Center)
4. NSS. Subsistema de Conmutación de Red
o Funciones:
o Control y establecimiento de la llamada
o Interconexión de Redes
o Datos de abonados y gestión de los servicios
o Tarif icación
o Recolección del material estadístico
o Gestión de la Movilidad
o Gestión de la seguridad
o Señalización e interconexión con la Red de Telefonía Pública (PSTN)
o Control del Subsistema de Estaciones Base (BSS)
5. NSS. Subsistema de Conmutación de Red
o Elementos:
o MSC- MTSO (Centro de Conmutación de servicios móviles), o central telefónica, es el elemento encargado del control de llamadas, control del BSS, tarificación, estadísticas e interconexión con la PSTN e inter funcionamiento entre redes.
o HLR-VLR (Registros de posiciones): Se encargan se mantener la información de los usuarios, servicios asociados a ellos y su localización.
o AC-EIR (Dispositivos de seguridad): El Centro de Autenticación (AC) y los registros de equipos de usuario (EIC) son dispositivos donde se guardan claves de seguridad del usuario (junto con el VLR) y las claves de seguridad del equipo móvil
6. BSS. Subsistema de Estaciones Base
o Funciones:
o Control de la red de radio
o Señalización de la interfaz aire y la interfaz con el NSS
o Establecimiento de la conexión entre la estación móvil y el NSS
o Gestión de la movilidad
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o Tratamiento y codificación de la voz
o Recogida de material estadístico
7. BSS. Subsistema de Estaciones Base Elementos: BSC: Controlador de Estaciones Base (Base Station Controller), es el elemento central de la red y controla la red radio (Gestión de la movilidad, establecimiento de la conexión entre la MS y el NSS, recogida de material estadístico y soporte de la señalización con el MS y el NSS. BTS: Estación Base de Transceptores (Base Transceiver Station), es el elemento de la red que mantiene el interfaz aire y el procesamiento de la voz. El Sistema de Transmisión también se considera parte de la red de estaciones base.
8. Arquitectura de la BTS
o Funciones:
o Baja Frecuencia (banda base): Codificación y Decodificación de fuente, codificación del canal (entrelazado), cifrado (encriptación), formateado de la trama, Modulación/ Desmodulación, Comunicación con el BSC / MSC.
o Alta Frecuencia (RF): Modulación / Desmodulación, Medida del nivel de señal de las conexiones de los móviles, supervisión del sistema de antenas, medidas de interferencia.
9. MS Estación Móvil
o Es el dispositivo de comunicación del usuario. Contiene la identidad del usuario, claves.
o Existen diferentes tipos y clases de estaciones móviles, dependiendo de la forma, potencia, características, etc.
o Actualmente disponen de agenda, manos libres, calculadora, juegos, etc.
o Normalmente solo funcionan para un tipo de tecnología, aunque hay desarrollos especiales que soportan diferentes tecnologías/Bandas
10. O & M (OMC) . Centro de Operación y Mantenimiento
o Funciones:
o Gestión de fallos: Monitorización de alarmas de la red, históricos.
o Gestión de funcionamiento: Información estadística de los elementos de red (disponibilidad, uso de la red, pérdidas de llamadas, etc.)
o Gestión de la Red Radio y del Software: Cambios de parámetros en las BTSs o en BSCs. Cargas de nuevas versiones de Software a los elementos de red.
o Envío de datos a elementos de otras redes: Envío de análisis por e-mail, envió de alarmas por buscapersonas, etc.
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o Es necesario también un O&M localizado, para las puestas a punto e integración de los elementos a la red así como soporte ante fallos del centro de operación y mantenimiento
11. BC: Billing Center. Centro de transacción de llamadas
o Recolecta los datos de tasación desde las entidades de la red celular y las aplica a las cuentas de los usuarios.
o El MSC donde se origina la llamada, recolecta la información de la llamada (destino, duración). Cuando la llamada termina, el MSC ensambla esta información en un paquete de llamada simple (solo contiene la información de esta llamada) y se envía al centro de tasación.
o El centro de tasación asigna este reporte a la cuenta del usuario, y relaciona la información del reporte con indicadores (por ejemplo, la duración con el precio por minuto, y el destino con el precio de llamada local o nacional).
o Normalmente se conecta a la red a través del MSC aunque puede involucrar otros elementos.MSC BC
12. INTERFAZ AIRE
Características Físicas:
o Un par de frecuencias por canal (una para el enlace ascendente y otra para el descendente)
o Frecuencias utilizadas en el mundo: bandas de 800, 900, 1800 y 1900 MHz.
o Distingue a los sistemas analógicos y digitales, ya que en los primeros la modulación es analógica (FM), y en los segundos es digital (FSK, PSK).
o Es de ancho de banda reducido para que haya una alta densidad de canales por banda, esto influye directamente en la capacidad del canal.
o Características Lógicas:
o Tiene un canal de señalización para el establecimiento de las llamadas y las labores de paging y localización.
o Tiene uno o más canales de tráfico por donde se cursan las llamadas de voz o las llamadas de datos
13. INTERFACES O&M Características: Normalmente se realizan a través de los mismos enlaces físicos por los cuales se envía el
tráfico, pero en canales independientes sobre los que no actúan los dispositivos que atraviesa, aunque por razones de redundancia pueden realizarse por un sistema de transmisión diferente.
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Normalmente es uno o varios circuitos analógicos o digitales
El sistema de transmisión típico es por paquetes, a través de conexiones X.25 analógicas o digitales, sobre el cual se coloca el protocolo TCP/IP.
14. INTERFAZ MSC - BC Características: Es una conexión de conmutación de paquetes, típicamente X.25.
No está estandarizada
15. INTERFAZ MSC - OTRAS REDES Características: Típicamente es un conjunto de enlaces primarios (E1) por donde va señalización y tráfico
de usuarios
La señalización puede ser CAS o CCS
16. ESCENARIOS
Registro De registro
Actualización de localización
Llamada originada por el móvil
Llamada recibida por el móvil
Handover
REGISTRO El registro se produce cuando el móvil es encendido, da conocimiento a la red de que está encendido y su ubicación 1.- El móvil comienza a explorar los canales y se engancha al canal de señalización más fuerte. 2.- Por el enlace ascendente del canal de señalización envía un mensaje a la red de REGISTRO 3.- La BTS envía este mensaje al MSC a través del BSC, se incluye como información además del número de móvil el AREA DE LOCALIZACIÖN DE LA BTS.
DESREGISTRO El des registro se produce cuando el móvil es apagado, da conocimiento a la red de no estará activo 1.- Por el enlace ascendente del canal de señalización envía un mensaje a la red de DEREGISTRO 2.- La BTS envía este mensaje al MSC a través del BSC 3.- La MSC le envía esta información al HLR-VLR donde se modifica la información del móvil, que lo coloca como "apagado"
ACTUALIZACIÓN DE LA LOCALIZACIÓN La actualización de la localización se produce cuando el móvil "activo y sin llamada" se traslada de una BTS con un área de localización X a otra BTS con otra área de localización Y. 1.- Por el enlace ascendente del canal de señalización envía un
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mensaje a la red de ACTUALIZACIÓN DE LA LOCALIZACIÓN donde se incluye el número de móvil y el identificador de la nueva área de localización (Y) 2.- La BTS envía este mensaje al MSC a través del BSC 3.- La MSC le envía esta información al HLR-VLR donde se modifica la información del móvil, que lo coloca como "activo en la ubicación Y"
LLAMADA ORIGINADA POR EL MÓVIL 1.- Por el enlace ascendente del canal de señalización envía un mensaje a la red de petición de llamada a un número 2.- La BTS envía este mensaje al MSC a través del BSC. Al mismo tiempo asigna un canal de tráfico de la interfaz radio para esta comunicación. La BTS le indica al móvil a cual canal de tráfico debe sintonizarse a través del enlace descendente del canal de señalización. 3.- El BSC reserva un circuito de tráfico de su interfaz con el MSC para esta conversación. 4.- El MSC chequea si este móvil está en capacidad de realizar la llamada (saldo), y en ruta la llamada hacia el destino, y coloca el tono de espera, hasta que el destino responde e inicia la llamada.
LLAMADA RECIBIDA POR EL MÓVIL Luego de verificar si el móvil destino esta activo: (de lo contrario aquí termina el escenario) 1.- El MSC envía el mensaje de BUSQUEDA o PAGING a todas las BTS con el área de localización donde se encuentra el móvil. Se reserva el circuito de voz en la interfaz terrestre 2.-Por el enlace descendente del canal de señalización las BTS envían un mensaje a los móviles de PAGING al número destino 3.- El móvil destino contesta al mensaje de PAGING a través del enlace ascendente de señalización 4.- La BTS le asigna un canal de tráfico, y le informa que cambie a este a través del enlace descendente del canal de señalización. 5.- La BTS envía el mensaje de ALERTA y el móvil comienza a repicar. 6.- Al móvil contestar, se abre el altavoz y el auricular y comienza la conversación.
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. 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. 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. 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. 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.
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
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cual actualizará el HLR para futuras llamadas. 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. 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.
El usuario del móvil se encuentra HABLANDO El Handover se produce por petición de la BTS-BSC, debido a que se ha producido una condición (bajo nivel de señal, baja calidad de audio, interferencia, etc.) y se debe hacer traspaso a una estación vecina 1.- La BTS-BSC envía un mensaje de HANDOVER al MSC indicando el móvil y la causa de la petición. 2.- El MSC asigna un nuevo canal de la nueva estación reservándolo, y además informa a la celda origen de este canal. En este momento se crea un canal de conferencia a tres entre el móvil, la estación origen y la estación destino, para que no haya pérdida de la llamada 3.- La celda origen le indica al móvil cual es el nuevo canal al que debe sintonizarse. 4.- El móvil sintoniza su TX y RX a las nuevas frecuencias y se engancha al nuevo canal 5.- El MSC libera las conexiones de la estación origen.
A continuación veremos ciertos déficit:
1. Problemas con los teléfonos celulares o Como el caso de los teléfonos inalámbricos, los teléfonos celulares tienen varias
desventajas que debe conocer. Vale aclarar que las desventajas no son necesariamente defectos o fallas en el diseño de un teléfono celular, sino sólo son
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parte de la naturaleza del producto. En la mayoría de los casos, estas desventajas tienen que ver con en enlace de radio entre el teléfono
o celular y una estación de celda. Los problemas de los teléfonos celulares pueden agruparse en cuatro categorías fundamentales:
o Pérdidas de señal,
o Zonas Muertas
o Problemas de baterías
o Intimidad
2. Perdidas de Señal: Un problema inherente a las señales de radio en la gama de 800 a 900 MHz (banda de comunicaciones celulares)es que las señales tienden a moverse sólo en líneas rectas a partir de su antena. Dichas ondas de radio de alta frecuencia son debilitadas o atenuadas por la humedad de la atmósfera, reflejada por edificios y superficies lisas tales como agua y pueden ser bloqueadas completamente por obstáculos geográficos grandes como montañas y colinas. Casos más severos pueden impedir que su señal transmitida llegue a la estación de celda. Observará éstas pérdidas de señal como pausas repentinas en la recepción. Podría haber sido una o dos pausas breves, o una serie de pausas de duración variables, dependiendo de la severidad de la circunstancia. Otra causa común de la pérdida de la señal ocurre cuando uno se aproxima a le región fronteriza de un área de servicio en la que no halla otras estaciones que acepten la transferencia de su conversación. Experimentará un debilitamiento gradual de la señal hasta que comiencen pérdidas breves de la señal. Las pérdidas de señal rápidamente empeorarán hasta que quede completamente desconectado. Los controles de la estación de celdas generalmente están diseñados para pasar por alto pérdidas menores de señal sin interrumpir su conversación. Sin embargo, perdidas de señal continuas o prolongadas pueden hacer que la estación de celda lo desconecte. Con el tiempo sabrá dónde se localizan las áreas de cobertura débil en la región.
3. Zonas Muertas: En principio, las zonas muertas ocurren por las mismas razones generales que las pérdidas de señal, aunque el área de cobertura débil se presenta a escala mucho mayor. La pérdida de las señales recibidas puede ser tanto tiempo que la estación de celdas interpreta la pérdida de señal como haber colgado. La estación de celda responde dejando libre el canal perdido, resignando los canales según lo necesiten otras llamadas. Áreas con colinas, montañosas o urbes densas, a menudo experimentan zonas muertas. Las señales son absorbidas o reflejadas; evitando que las ondas de radio se propaguen hasta el área deseada. Algunas veces una zona muerta puede eliminarse cambiando la localización de la estación de celda dividiendo la celda para añadir estaciones adicionales que cubran adecuadamente el área afectada . Problemas de Baterias Los teléfonos celulares son alimentados por paquetes de baterias recargables de NiCad (Ni quel/Cadmio). Aunque las baterias de Nicad son un método conveniente y efectivo para alimentar el teléfono, tienen varias desventajas a saber. En primer lugar, las baterias de NiCad tienen una densidad de energia algo menor a las baterias no recargables, además este tipo de bateria generan memoria . Intimidad. 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
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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. Acceso a Internet y demás Aplicaciones por Teléfono Celular
o El desarrollo de los protocolos de acceso a Internet a partir de los celulares se ha visto incrementado en los últimos años, y ha obligado a buscar protocolos y tecnología que permitan universalizar la transferencia y visualización de datos y aplicaciones a través de cualquier dispositivo, ya sea a partir de celulares como de PCs.
WAP ( Wireless Application Protocol )
Es una especificación de protocolos estándar para aplicaciones que utilizan los dispositivos de comunicación inalámbricos, aplicaciones como por ejemplo el acceso a Internet desde un celular, el acceso a correo electrónico, u otros.
El lenguaje primario del protocolo WAP es el WML ( Wireless Markup Language ), lenguaje interpretado por los navegadores WAP, de similares caracteristicas al HTML.
I-mode
o Es un sistema de acceso a Internet utilizados en los dispositivos móviles, al igual que WAP, creado por DoCoMo en 1999 pero que ha tenido un desarrollo muy importante en Japón. Cerca de un 30% de la población de Japón utiliza i-mode en sus aplicaciones via Internet, ya sea, navegación de páginas, reservas de boletos de tren, chequeo del estado del tiempo y otros diferentes usos en sus rutinas
COMUICACIONES MOVILES: MAS ALLA DE LA 3G… LA 4G
El diseño de los sistemas inalámbricos es uno de los campos más excitantes en la Ingeniería Eléctrica hoy en día. Las aplicaciones inalámbricas que incluyen telefonia celular, las redes de área local inalámbrica (WLAN´s), los sistemas satelitales de posicionamiento global (GPS), sistemas de distribución multipunto local (LMDS), los sistemas de identificación por radio frecuencia (RFID), etc., constituyen un gran mercado y experimentan un crecimiento y una evolución continua. Un ejemplo de ello y objetivo de este presente articulo es la de presentar la evolución que ha experimentado la telefonía móvil y el estado en que se encuentra actualmente. Los sistemas 2.5G tales como GPRS (General Packet Radio Services) ofreció varias ventajas y posibilidades en el desarrollo de aplicaciones en la telefonía celular, pero es evidente que nuevas necesidades han
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aparecido y el usuario desea teléfonos celulares con más capacidad de procesamiento y redes con mayores capacidades. Por ejemplo la QoS (Calidad de Servicio) no era prioritario en sistemas 2.5 G, y las tasas de bits no eran muy altas. Por lo que la siguiente etapa en la evolución móvil son los sistemas inalámbricos de tercera generación, conocido como 3G.==
3G
Es una abreviatura para la Tercera Generación de telefonía móvil. Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad para transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de correo-e, y mensajeria instantánea). Como sistema emergente, es muy importante establecer las estrategias adecuadas para lograr una migración apropiada, es decir, los sistemas 3G deben de incluir al mismo tiempo las funcionalidades de 2.5G y 2G.
EVOLUCION DE REDES CELULARES
Con frecuencia escuchamos 3G siendo discutida con altas velocidades, pero un sistema 3G está definido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones, por medio de una recomendación, la ITU-R- M687-2 sobre los sistemas 3G oTelecomunicaciones Móviles Internacionales 2000, (IMT-2000) y esta recomendación incluye los siguientes puntos:Una Calidad de Servicio (QoS) equiparable a las redes de voz fijas. Un desarrollo en armónico con
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los anteriores estándares soportando tasas de bits hasta 2 MbpsUna arquitectura flexible, la cual permita fácilmente implantar nuevas aplicaciones. Por supuesto que estas recomendaciones incluyen muchos detalles, y las compañias involucradas están de acuerdo en que tales detalles son por ejemplo, una administración de multimedia flexible, acceso a Internet, acceso paquetizado de costo efectivo, servicios de mejor oferta, etc. De lo anterior, podemos observar que una herramienta diaria y de gran importancia es el acceso a Internet por lo que resulta, de igual forma, muy importante definir un sistema de área amplia que sea capaz de utilizar todos estos servicios. Asi entonces, el reto fue la migración hacia una arquitectura donde todos los beneficios se mantengan aún con el QoS de los sistemas 2G. La visión de 3G no solamente se enfocó en los serviciosde Internet, más bien el acceso a todos los servicios a cualquier hora, en cualquier lugar, a cualquier dispositivo, es decir,comunicación de todo lo que se mueva con todo lo que se mueva, comunicación humano-máquina, máquina-máquina, humano-cosa, máquina-cosa. Asi entonces, es posible decir, que las tecnologias de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. El estándar UMTS (Universal Mobile Telephone System), Sistema telefónico Móvil Universal) está basado en la tecnologia W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización 3GPP, también responsable de GSM, GPRS y EDGE.
MAS ALLA DE 3G… LA 4G
Más allá de las 3G, es una serie de tecnologias y protocolos tales como Wi-Fi y WiMax, que funciona con la tecnologia de Internet, es decir, que todo intercambio de información se hace bajo el protocolo TCP/IP -el mismo del Internet- y no le interesa que tipo de radiofrecuencia es la que hace el enlace fisico. Asi, en Estados Unidos, el enlace es con Wimax (OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing ), en Japón es VSF-Spread OFDM,y en Europa se espera el Flash-OFDM, todos variantes de un mismo estándar.Más allá de 3G, que aunque el IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) no se ha pronunciado sobre de esto, se le conoce como 4G, cuarta generación de tecnologias de telefonia móvil.
QUE ES LO QUE HACE DIFERENTE O QUE VENTAJAS TIENE 4G EN COMPARACION CON OTRAS TECNOLOGIAS?
Se ha logrado la transmisión en paquetes en el enlace de bajada con el móvil en movimiento a una velocidad de 20 Km/h de 2.5 Gbps. El operador ha mejorado el comportamiento aumentando el número de antenas de transmisión MIMO (Multiple Input Multiple Output) de 4 a 6, y usando una modulación 64-QAM. La eficiencia en el espectro en frecuencia,la cual es expresada como bits de
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información por segundo por Hertz, ha sido también incrementada de 10 bps/Hz a 25bits (2.5 Gbps/100 MHz=25 bps/Hz). Este es el máximo valor de eficiencia en el espectro en frecuencia para 4G definido por el proyecto de investigación europeo Winner.Ericsson ha llevado a cabo una demostración de la técnica de HSDPA, (High Speed Downlink Packet Access, Acceso de Paquetes de Alta Velocidad en el Enlace de Bajada), la cual puede doblar la velocidad en el enlace de bajada hasta 28Mbps. De igual forma HSPSA provee tasas de datos hasta de 14 Mbps en el enlace de bajada y de 5.8 Mbps en el enlacede subida. Cabria mencionar que 3.5G es la evolución de la tecnologia 3G usando HSDPA que permite velocidades de bajada de hasta 14 Mbps. También cabe mencionar nuevamente que 3.75G, es la evolución de la tecnologia 3G usandoHSUPA ( High Speed Uplink Packet Access, Acceso de Paquetes de Alta Velocidad en el Enlace de Subida) que permitirá velocidades subida de hasta 5.8 Mbps pero solo en 3G. Asi que podemos, observar que se tiene 3.5 G en el enlace debajada y 3.7 G en el enlace de subida.
Las plataforma móviles de Ericsson son las conocidas como U350 y la U360, consideradas como las más pequeñas y más poderosas plataformas HSDPA. Estas plataformas la U350 y la U360 incorporan el receptor tipo RAKE (peine) para proveer altas tasas de datos enriqueciendo asi las áreas de cobertura y de capacidad de las células.Por otra parte, a la compañia TOPEX se le considera la primera que ha presentado el primer Ruteador de Banda AnchaInalámbrico HDSPA. El nuevo ruteador es un dispositivo conocido como “Todo en Uno”, que sirve al mismo tiempo,como terminal para llamadas de voz simultáneas y de acceso a Internet, asi como Punto de Acceso a WiFi Wireless Fidelity, Fidelidad Inalámbrica), Ruteador VPN( Virtual Path Network, Red de Ruta Virtual), Servidor LAN (Local Area Networt, Redes de Area Local) y servidor de vigilancia de video.
WIMAX
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WiMax (del inglés Worldwide Interoperability for Microwave Access, Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas) es un estándar de transmisión inalámbrica de datos (802.MAN) proporcionando accesos concurrentes en áreas de hasta 48 kilómetros de radio y a velocidades de hasta 70 Mbps, utilizando tecnologia que no requiere visión directa con las estaciones base.Integra la familia de estándares IEEE 802.16 y el estándar HyperMAN del organismo de estandarización europeo ETSI. El estándar inicial 802.16 se encontraba en la banda de frecuencias de 10-66 GHz y requeria torres LOS (Line of sight, Linea de Vista). La nueva versión 802.16a, ratificada en marzo de 2003, utiliza una banda del espectro más estrecha y baja, de 2-11 GHz, facilitando su regulación. Además, como ventaja adicional, no requiere de torres donde exista enlaces del tipo LOS, sino más bien del despliegue de estaciones base (BS) formadas por antenas emisoras/receptoras con capacidad de dar servicio a unas 200 estaciones suscriptoras (SS) que pueden dar cobertura y servicio a edificios completos.
Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica o una videollamada) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de email, y mensajeria instantánea). Aunque esta tecnologia estaba orientada a la telefonia móvil, desde hace unos años las operadoras de telefonia móvil ofrecen servicios exclusivos de conexión a Internet mediante módem usb, sin necesidad de adquirir un teléfono móvil, por lo que cualquier computadora puede disponer de acceso a Internet. Existen otros dispositivos como algunos ultrapórtátiles (netbooks) que incorporan el módem integrado en el propio equipo, pero requieren de una tarjeta SIM (la que llevan los teléfonos móviles) para su uso, por lo que en este caso si es necesario estar dado de alta con un número de teléfono.
ESTANDARIZACION DE LA NET
La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) definió las demandas de redes 3G con el estándar IMT-2000. Una organización llamada 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ha continuado ese trabajo mediante la definición de un sistema móvil que cumple con dicho estándar. Este sistema se llama Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).A diferencia de GSM, UMTS se basa en servicios por capas. En la cima está la capa de servicios, que provee un despliegue de servicios rápido y una localización centralizada. En el medio está la capa de control, que ayuda a mejorar procedimientos y permite que la capacidad de la red sea dinámica
EVOLUCION DEL 3G (pre-4G)
La estandarización de la evolución del 3G está funcionando tanto en 3GPP como 3GPP2. Las especificaciones correspondientes a las evoluciones del 3GPP y 3GPP2 se llaman LTE y UMB, respectivamente. El desarrollo del UMB ha sido cancelado por Qualcomm a fecha de noviembre de
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2008. La evolución del 3G usa en parte tecnologias más allá del 3G para aumentar el rendimiento y para conseguir una migración sin problemas.
Hay 7 caminos diferentes para pasar de 2G a 3G. En Europa el camino principal comienza en GSM cuando se añade GPRS a un sistema. De ah� en adelante es posible ir a un sistema UMTS. En Norteamérica la evolución de sistema comenzará desde el Time Division Multiple Access (TDMA), cambiará a Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) y después a UMTS.
En Japón, se utilizan dos estándares 3G: W-CDMA usado por NTT DoCoMo (FOMA, compatible con UMTS) y SoftBank Mobile (UMTS), y CDMA2000, usado por KDDI. La transición por razones de mercado al 3G se completó en Japón durante 2006.
La primera introducción de la tecnologia 3G en el Caribe (2008) se hizo por América Móvil, que era anteriormente MIPHONE en Jamaica. La fase de implementación de esta red fue llevada a cabo por Huawei en conjunto con otras subcontratadas como TSF de Canadá.
EVOLUCION DEL 2G AL 3G
Las redes 2G se construyeron principalmente para datos de voz y transmisiones lentas. Dados los cambios rápidos en las expectativas de los usuarios, no cumplen las necesidades inalámbricas de la actualidad. La evolución del 2G al 3G puede subdividirse en las siguientes fases:
De 2G a 2.5G De 2.5G a 2.75G
De 2.75G a 3G
DE 2G A 2.5G (GPRS)
El primer gran paso en la evolución al 2G ocurrió con la entrada del Servicio General de Paquetes via Radio (GPRS - General Packet Radio Service). Los servicios de los móviles relacionados con el GPRS se convirtieron en 2.5G.El GPRS podia dar velocidad de datos desde 56 kbit/s hasta 114 kbit/s. Puede usarse para servicios como el acceso al protocolo de aplicaciones inalámbricas (WAP- Wireless Application Protocol), servicio de mensajes cortos (SMS - Short Messaging Service), sistema de mensajeria multimedia (MMS - Multimedia Messaging Service), y para servicios de comunicación por Internet como el email y el acceso a la web. La transmisión de datos GPRS es normalmente cobrada por cada megabyte transferido, mientras que la comunicación de datos via conmutación de circuitos tradicional es facturada por minuto de tiempo de conexión, independientemente de si el usuario está realmente usando la capacidad o si está parado.El GPRS es una gran opción para el servicio de intercambio de paquetes, al contrario que el intercambio de circuitos, donde una cierta calidad de servicio (QoS) está garantizada durante la
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conexión para los no usuarios de móvil. Proporciona cierta velocidad en la transferencia de datos, mediante el uso de canales no usados del acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). Al principio se pensó en extender el GPRS para que diera cobertura a otros estándares, pero en vez de eso esas redes están convirtiéndose para usar el estándar GSM, de manera que el GSM es el único tipo de red en la que se usa GPRS. El GPRS está integrado en el lanzamiento GSM 97 y en nuevos lanzamientos. Originariamente fue estandarizado por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI), pero ahora lo está por el 3 GPP.
3GPP
==
3GPP es el acrónimo (en inglés) de "3rd Generation Partnership Project"[4]. Esta organización realiza la supervisión del proceso de elaboración de estándares relacionados con 3G.
ESTANDARES EN 3G
Las tecnologias de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. En Europa y Japón, se seleccionó el estándar UMTS (Universal Mobile Telephone System), basado en la tecnologia W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización 3GPP, también responsable de GSM, GPRS y EDGE.En 3G también está prevista la evolución de redes 2G y 2.5G. GSM y TDMA IS-136 son reemplazadas por UMTS, las redes cdmaOne evolucionan a IS-95.EvDO es una evolución muy
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común de redes 2G y 2.5G basadas en CDMA2000
SEGURIDAD
Las redes 3G ofrecen mayor grado de seguridad en comparación con sus predecesoras 2G. Al permitir a la UE autenticar la red a la que se está conectando, el usuario puede asegurarse de que la red es la intencionada y no una imitación. En la conferencia BlackHat 2010 un hacker demostró (con un presupuesto de US$ 1.500) que podia obtener números celulares e incluso escuchar las llamadas de teléfonos GSM cercanos, esto era logrado haciéndose pasar por una base (antena receptora/transmisora) de la telefónica AT&T en este caso. Las redes 3G usan el cifrado por bloques KASUMI en vez del anterior cifrador de flujo A5/1. Aún asi, se han identificado algunas debilidades en el código KASUMI.Además de la infraestructura de seguridad de las redes 3G, se ofrece seguridad de un extremo al otro cuando se accede a aplicaciones framework como IMS, aunque esto no es algo que sólo se haga en el 3G.
PROBLEMAS
Aunque el 3G fue introducido con éxito a los usuarios de todo el mundo, hay algunas cuestiones debatidas por proveedores de 3G y usuarios:
Las licencias de servicio 3G son caras. Muchas diferencias en las condiciones de licencia.
Muchas compañias tienen grandes cantidades de deudas, lo que convierte en un reto el construir la infraestructura necesaria para el 3G.
Falta de apoyo a los operadores con problemas.
Coste de los móviles 3G.
Falta de apoyo a los nuevos servicios inalámbricos del 3G por parte de los usuarios de móviles 2G.
Falta de cobertura por tratarse de un nuevo servicio.
Precios altos de los servicios de los móviles 3G en algunos paises, incluyendo el acceso a Internet.
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE IP EN 3G
VENTAJAS El protocolo IP está basado en paquetes, pues solo se paga en función de la descarga lo
que supone, relativamente, un menor costo. Aunque dependiendo del tipo de usuario, también se podra calificar como desventaja.
Velocidad de transmisión alta: fruto de la evolución de la tecnologia, hoy en dia se pueden alcanzar velocidades superiores a los 3 Mbit/s por usuario móvil.
Más velocidad de acceso.
UMTS, sumado al soporte de protocolo de Internet (IP), se combinan para prestar servicios multimedia y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de video-telefonia y video-conferencia.
Transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas.
Mayor velocidad de conexión, ante caidas de señal.
Todo esto hace que esta tecnologia sea ideal para prestar diversos servicios multimedia móviles.
DESVENTAJAS Cobertura limitada. Dependiendo de la localización, la velocidad de transferencia puede
disminuir drásticamente (o incluso carecer totalmente de cobertura). Disminución de la velocidad si el dispositivo desde el que nos conectamos está en
movimiento (por ejemplo si vamos circulando en automóvil).
No orientado a conexión. Cada uno de los paquetes pueden seguir rutas distintas entre el origen y el destino, por lo que pueden llegar desordenados o duplicados. Sin embargo el hecho de no ser orientado a conexión tiene la ventaja de que no se satura la red. Además para elegir la ruta existen algoritmos que "escogen" qué ruta es mejor, estos algoritmos se basan en la calidad del canal, en la velocidad del mismo y, en algunos, oportunidad hasta en 4 factores (todos ellos configurables) para que un paquete "escoja" una ruta.
Elevada Latencia respecto a la que se obtiene normalmente con servicios ADSL. La latencia puede ser determinante para el correcto funcionamiento de algunas aplicaciones del tipo cliente-servidor como los juegos en linea.
ESTANDARES EN 3G
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Las tecnologias de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. En Europa y Japón, se seleccionó el estándar UMTS (Universal Mobile Telephone System), basado en la tecnologia W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización 3GPP, también responsable de GSM, GPRS y EDGE.En 3G también está prevista la evolución de redes 2G y 2.5G. GSM y TDMA IS-136 son reemplazadas por UMTS, las redes cdmaOne evolucionan a IS-95.EvDO es una evolución muy común de redes 2G y 2.5G basadas en CDMA2000
SEGURIDAD
Las redes 3G ofrecen mayor grado de seguridad en comparación con sus predecesoras 2G. Al permitir a la UE autenticar la red a la que se está conectando, el usuario puede asegurarse de que la red es la intencionada y no una imitación. En la conferencia BlackHat 2010 un hacker demostró (con un presupuesto de US$ 1.500) que pod�a obtener números celulares e incluso escuchar las llamadas de teléfonos GSM cercanos, esto era logrado haciéndose pasar por una base (antena receptora/transmisora) de la telefónica AT&T en este caso. Las redes 3G usan el cifrado por bloques KASUMI en vez del anterior cifrador de flujo A5/1. Aún asi, se han identificado algunas debilidades en el código KASUMI.Además de la infraestructura de seguridad de las redes 3G, se ofrece seguridad de un extremo al otro cuando se accede a aplicaciones framework como IMS, aunque esto no es algo que sólo se haga en el 3G.
PROBLEMAS
Aunque el 3G fue introducido con éxito a los usuarios de todo el mundo, hay algunas cuestiones debatidas por proveedores de 3G y usuarios:
Las licencias de servicio 3G son caras. Muchas diferencias en las condiciones de licencia.
Muchas compañias tienen grandes cantidades de deudas, lo que convierte en un reto el construir la infraestructura necesaria para el 3G.
Falta de apoyo a los operadores con problemas.
Coste de los móviles 3G.
Falta de apoyo a los nuevos servicios inalámbricos del 3G por parte de los usuarios de móviles 2G.
Falta de cobertura por tratarse de un nuevo servicio.
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Precios altos de los servicios de los móviles 3G en algunos paises, incluyendo el acceso a Internet.
DE 2G A 2.5G (GPRS)
El primer gran paso en la evolución al 2G ocurrió con la entrada del Servicio General de Paquetes via Radio (GPRS - General Packet Radio Service). Los servicios de los móviles relacionados con el GPRS se convirtieron en 2.5G.El GPRS podia dar velocidad de datos desde 56 kbit/s hasta 114 kbit/s. Puede usarse para servicios como el acceso al protocolo de aplicaciones inalámbricas (WAP - Wireless Application Protocol), servicio de mensajes cortos (SMS - Short Messaging Service), sistema de mensajeria multimedia (MMS - Multimedia Messaging Service), y para servicios de comunicación por Internet como el email y el acceso a la web. La transmisión de datos GPRS es normalmente cobrada por cada megabyte transferido, mientras que la comunicación de datos via conmutación de circuitos tradicional es facturada por minuto de tiempo de conexión, independientemente de si el usuario está realmente usando la capacidad o si está parado.El GPRS es una gran opción para el servicio de intercambio de paquetes, al contrario que el intercambio de circuitos, donde una cierta calidad de servicio (QoS) está garantizada durante la conexión para los no usuarios de móvil. Proporciona cierta velocidad en la transferencia de datos, mediante el uso de canales no usados del acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). Al principio se pensó en extender el GPRS para que diera cobertura a otros estándares, pero en vez de eso esas redes están convirtiéndose para usar el estándar GSM, de manera que el GSM es el único tipo de red en la que se usa GPRS. El GPRS está integrado en el lanzamiento GSM 97 y en nuevos lanzamientos. Originariamente fue estandarizado por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI), pero ahora lo está por el 3GPP.
SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES DE SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES MOVILES
El sistema global para las comunicaciones móviles (GSM, proviene del francés groupe spécial mobile) es un sistema estándar, libre de regalias, de telefonia móvil digital. Un cliente GSM puede conectarse a través de su teléfono con su computador y enviar y recibir mensajes por e-mail, faxes, navegar por Internet, acceder con seguridad a la red informática de una compañia (LAN/Intranet), asi como utilizar otras funciones digitales de transmisión de datos, incluyendo el Servicio de mensajes cortos (SMS) o mensajes de texto.
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Logotipo ara Identificar las terminales y sistemas compatibles.
GSM se considera, por su velocidad de transmisión y otras caracter�sticas, un estándar de segunda generación (2G). Su extensión a 3G se denomina UMTS y difiere en su mayor velocidad de transmisión, el uso de una arquitectura de red ligeramente distinta y sobre todo en el empleo de diferentes protocolos de radio (W-CDMA).
FRECUENCIAS
El interfaz de radio de GSM se ha implementado en diferentes bandas de frecuencia.
Banda Nombre CanalesUplink (MHz)
Downlink (MHz)
Notas
GSM 850 GSM 850 128 - 251824,0 - 849,0
869,0 - 894,0 Usada en los EE.UU., Sudamérica y Asia.
GSM 900
P-GSM 900
0-124890,0 - 915,0
935,0 - 960,0La banda con que nació GSM en Europa y la más extendida
E-GSM 900
974 - 1023
880,0 - 890,0
925,0 - 935,0 E-GSM, extensión de GSM 900
R-GSM 900
n/a876,0 - 880,0
921,0 - 925,0 GSM ferroviario (GSM-R).
GSM1800 GSM 1800 512 - 8851710,0 - 1785,0
1805,0 - 1880,0
GSM1900 GSM 1900 512 - 8101850,0 - 1910,0
1930,0 - 1990,0
Usada en Norteamérica, incompatiblecon GSM-1800 por solapamiento de bandas.
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HISTORIA Y DESARROLLO REDES CELULARES
Los primeros equipos GSM de 1991El estándar GSM fue desarrollado a partir de 1982. En la conferencia de telecomunicaciones CEPT de ese año fue creado el grupo de trabajo Groupe Spécial Mobile o GSM, cuya tarea era desarrollar un estándar europeo de telefonia móvil digital. Se buscó evitar los problemas de las redes analógicas de telefonia móvil, que habian sido introducidos en Europa a fines de los años 1950, y no fueron del todo compatibles entre si a pesar de usar, en parte, los mismos estándares. En el grupo GSM participaron 26 compañias europeas de telecomunicaciones.En 1990 se finalizaron las especificaciones para el primer estándar GSM-900, al que siguió DCS-1800 un año más tarde. En 1991 fueron presentados los primeros equipos de telefonia GSM como prototipos. De manera paralela, se cambió el nombre del grupo a Standard Mobile Group (SMG) y las siglas GSM a partir de este momento se usaron para el propio estándar.En 1992 las primeras redes europeas de GSM-900 iniciaron su actividad, y el mismo año fueron introducidos al mercado los primeros teléfonos celulares GSM, siendo el primero el Nokia 1011 en noviembre de este año. En los años siguientes, el GSM compitió con otros estándares digitales, pero se terminó imponiendo también en América Latina y Asia.En 2000, el grupo de trabajo para la estandarización del GSM se pasó al grupo TSG GERAN (Technical Specification Group GSM EDGE Radio Access Network) del programa de cooperación 3GPP, creado para desarrollar la tercera generación de telefonia móvil (3G). El sucesor del GSM, UMTS, fue introducido en 2001, sin embargo su aceptación fue lenta, por lo que gran parte de los usuarios de telefonia móvil en 2010 siguen utilizando GSM.
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ARQUITECTURA DE RED
Lo primero a lo que nos enfrentamos al diseñar la estructura de red para un sistema de telefonia móvil es la limitación en el rango de frecuencias disponibles. Cada "conversación" (o cada cliente de tráfico de datos) requiere un minimo de ancho de banda para que pueda transmitirse correctamente. A cada operador en el mercado se le asigna cierto ancho de banda, en ciertas frecuencias delimitadas, que debe repartir para el envio y la recepción del tráfico a los distintos usuarios (que, por una parte, reciben la señal del otro extremo, y por otra envian su parte de la “conversación”). Por tanto, no puede emplearse una sola antena para recibir la señal de todos los usuarios a la vez, ya que el ancho de banda no seria suficiente; y además, deben separarse los rangos en que emiten unos y otros usuarios para evitar interferencias entre sus envios. A este problema, o más bien a su solución, se le suele referir como reparto del espectro o división del acceso al canal. El sistema GSM basa su división de acceso al canal en combinar los siguientes modelos de reparto del espectro disponible.
El primero es determinante a la hora de especificar la arquitectura de red, mientras que el resto se resuelve con circuiteria en los terminales y antenas del operador:
Empleo de celdas contiguas a distintas frecuencias para repartir mejor las frecuencias (SDMA, Space Division Multiple Access o acceso múltiple por división del espacio); reutilización de frecuencias en celdas no contiguas;
División del tiempo en emisión y recepción mediante TDMA (Time Division Multiple Access, o acceso múltiple por división del tiempo);
Separación de bandas para emisión y recepción y subdivisión en canales radioeléctricos (protocolo FDMA, Frequency Division Multiple Access o acceso múltiple por división de la frecuencia);
Variación pseudoaleatoria de la frecuencia portadora de envio de terminal a red (FHMA, Frequency Hops Multiple Access o acceso múltiple por saltos de frecuencia).
La BSS, capa inferior de la arquitectura (terminal de usuario – BS – BSC), resuelve el problema del acceso del terminal al canal. La siguiente capa (NSS) se encargará, por un lado, del enrutamiento (MSC) y por otro de la identificación del abonado, tarificación y control de acceso (HLR, VLR y demás bases de datos del operador). Este párrafo con tantas siglas se explica a continuación con más calma, pero sirve de resumen general de la arquitectura de red empleada.Por otra parte, las comunicaciones que se establezcan viajarán a través de distintos sistemas. Para
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simplificar, se denomina canal de comunicacionesa una comunicación establecida entre un sistema y otro, independientemente del método que realmente se emplee para establecer la conexión. En GSM hay definidos una serie de canales lógicos para el tráfico de llamadas, datos, señalización y demás propósitos.
CAPA DE RADIO Y CONTROL DE RADIO: SUBSISTEMA DE ESTACIONES BASE O BSS
Esta capa de red se ocupa de proporcionar y controlar el acceso de los terminales al espectro disponible, asi como del envio y recepción de los datos.
División en celdas: estaciones base o BS
Esquema general de una red GSM.
El sistema debe ser capaz de soportar una gran carga de usuarios, con muchos de ellos utilizando la red al mismo tiempo. Si sólo hubiera una antena para todos los usuarios, el espacio radioeléctrico disponible se saturaria rápidamente por falta de ancho de banda. Una solución es reutilizar las frecuencias disponibles. En lugar de poner una sola antena para toda una ciudad, se colocan varias, y se programa el sistema de manera que cada antena emplee frecuencias distintas a las de sus vecinas, pero las mismas que otras antenas fuera de su rango. A cada antena se le reserva cierto rango de frecuencias, que se corresponde con un cierto número de canales radioeléctricos (cada uno de los rangos de frecuencia en que envia datos una antena). Asi, los canales asignados a cada antena de la red del operador son diferentes a los de las antenas contiguas, pero pueden repetirse entre antenas no contiguas.Además, se dota a las antenas de la electrónica de red necesaria para comunicarse con un sistema central de control (y la siguiente capa lógica de la red) y para que puedan encargarse de la gestión del interfaz radio: el conjunto de
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la antena con su electrónica y su enlace con el resto de la red se llama estación base (BS, Base Station). El área geográfica a la que proporciona cobertura una estación base se llama celda o célula (del inglés cell, motivo por el cual a estos sistemas se les llama a veces celulares). A este modelo de reparto del ancho de banda se le denomina a veces SDMA o división espacial.
El empleo de celdas requiere de una capa adicional de red que es novedosa en el estándar GSM respecto a los sistemas anteriores: es el controlador de estaciones base, o BSC, (Base Station Controller) que actúa de intermediario entre el “corazón” de la red y las antenas, y se encarga del reparto de frecuencias y el control de potencia de terminales y estaciones base. El conjunto de estaciones base coordinadas por un BSC proporcionan el enlace entre el terminal del usuario y la siguiente capa de red, ya la principal, que veremos más adelante. Como capa de red, el conjunto de BSs + BSC se denomina subsistema de estaciones base, o BSS (Base Station subsystem).Una estación base GSM puede alcanzar un radio de cobertura a su alrededor desde varios cientos de metros (en estaciones urbanas) hasta un máximo práctico de 35 km (en zonas rurales), según su potencia y la geografia del entorno. Sin embargo, el número de usuarios que puede atender cada BS está limitado por el ancho de banda (subdividido en canales) que el BSC asigna a cada estación, y aunque podria pensarse que las estaciones base deberian tener una gran potencia para cubrir mayor área, tienen una potencia nominal de 320 W como máximo (frente a las antenas de FM o televisión, que poseen potencias de emisión de miles de Watts, un valor casi despreciable) y de hecho siempre emiten al menor nivel de potencia posible para evitar interferir con celdas lejanas que pudieran emplear el mismo rango de frecuencias, motivo por el cual es raro que se instalen modelos de más de 40 W. Es más, en zonas urbanas muy pobladas o túneles se instala un mayor número de BSs de potencia muy limitada (menor que 2,5 W) para permitir la creación de las llamadas pico y microceldas, que permiten mejor reutilización de las frecuencias (cuantas más estaciones, más reutilización de frecuencias y más usuarios admisibles al mismo tiempo) o bien dan cobertura en lugares que una BS normal no alcanza o precisan de gran capacidad (túneles de metro o de carreteras, espacios muy concurridos, ciudades muy pobladas).Por tanto, en zonas donde exista una gran concentración de usuarios, como ciudades, debe instalarse un gran número de BSs de potencia muy limitada, y en zonas de menor densidad de uso, como áreas rurales, puede reducirse el número de estaciones y ampliar su potencia. Esto asegura además mayor duración de la bateria de los terminales y menor uso de potencia de las estaciones base.Además, el terminal no se encuentra emitiendo durante el transcurso de toda la llamada. Para ahorrar bateria y permitir un uso más eficiente del espectro, se emplea el esquema de transmisión TDMA (Time Division Multiple Access, o acceso múltiple por división del tiempo). El tiempo se divide en unidades básicas de 4,615 ms, y éstas a su vez en 8 time slots o ranuras de tiempo de 576,9 μs. Durante una llamada, se reserva el primer time slot para sincronización, enviada por la BS; unos slots más tarde, el terminal emplea un slot para enviar de terminal a BS y otro para recibir, y el resto quedan libres para el uso de otros usuarios en la misma BS y canal. Asi se permite un buen aprovechamiento del espectro disponible y una duración de bateria superior, al no usar el emisor del terminal constantemente sino sólo una fracción del tiempo.
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HANDOVEER: EL CONTROLADOR DE ESTACIONES BASE O BSC
Al mismo tiempo, la comunicación no debe interrumpirse porque un usuario se desplace y salga de la zona de cobertura de una BS, deliberadamente limitada para que funcione bien el sistema de celdas. Tanto el terminal del usuario como la BS calibran los niveles de potencia con que envian y reciben las señales e informan de ello al controlador de estaciones base o BSC (Base Station Controller). Además, normalmente varias estaciones base al mismo tiempo pueden recibir la señal de un terminal y medir su potencia. De este modo, el controlador de estaciones base o BSC puede detectar si el usuario va a salir de una celda y entrar en otra, y avisa a ambas BSs y al terminal para el proceso de salto de una BS a otra: es el proceso conocido como handover o traspaso entre celdas, una de las tres labores del BSC, que en uso–. En ese caso el BSC remite al terminal a otra estación contigua, menos saturada, incluso aunque el terminal tenga que emitir con más potencia. Por eso es habitual percibir cortes de la comunicación en zonas donde hay muchos usuarios al mismo tiempo. Esto nos indica la segunda y tercera labor del BSC, que son controlar la potencia y la frecuencia a la que emiten tanto los terminales como las BSs para evitar cortes con el menor gasto de bateria posible.
SEÑALIZACION
Además del uso para llamadas del espectro, reservando para ello los canales precisos mientras se estén usando, el estándar prevé que el terminal envie y reciba datos para una serie de usos de señalización, como por ejemplo el registro inicial en la red al encender el terminal, la salida de la red al apagarlo, el canal en que va a establecerse la comunicación si entra o sale una llamada, la información del número de la llamada entrante... Y prevé además que cada cierto tiempo el terminal avise a la red de que se encuentra encendido para optimizar el uso del espectro y no reservar capacidad para terminales apagados o fuera de cobertura.Este uso del transmisor, conocido como ráfagas de señalización, ocupa muy poca capacidad de red y se utiliza también para enviar y recibir los mensajes cortos SMS sin necesidad de asignar un canal de radio. Es sencillo escuchar una ráfaga de señalización si el teléfono se encuentra cerca de un aparato susceptible de captar interferencias, como un aparato de radio o televisión.En GSM se definen una serie de canales para establecer la comunicación, que agrupan la información a transmitir entre la estación base y el teléfono. Se definen los siguientes tipos de canal:
Canales de tráfico (Traffic Channels, TCH): albergan las llamadas en proceso que soporta la estación base.
Canales de control o señalización:
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o Canales de difusión (Broadcast Channels, BCH).
Canal de control broadcast (Broadcast Control Channel, BCCH): comunica desde la estación base al móvil la información básica y los parámetros del sistema.
Canal de control de frecuencia (Frequency Control Channel, FCCH): comunica al móvil (desde la BS) la frecuencia portadora de la BS.
Canal de control de sincronismo (Synchronization Control Channel, SCCH): informa al móvil sobre la secuencia de entrenamiento (training) vigente en la BS, para que el móvil la incorpore a sus ráfagas.
o Canales de control dedicado (Dedicated Control Channels, DCCH).
Canal de control asociado lento (Slow Associated Control Channel, SACCH).
Canal de control asociado rápido (Fast Associated Control Channel, FACCH).
Canal de control dedicado entre BS y móvil (Stand-Alone Dedicated Control Channel, SDCCH).
o Canales de control común (Common Control Channels, CCCH).
Canal de aviso de llamadas (Paging Channel, PCH): permite a la BS avisar al móvil de que hay una llamada entrante hacia el terminal.
Canal de acceso aleatorio (Random Access Channel, RACH): alberga las peticiones de acceso a la red del móvil a la BS.
Canal de reconocimiento de acceso (Access-Grant Channel, AGCH): procesa la aceptación, o no, de la BS de la petición de acceso del móvil.
Canales de Difusión Celular (Cell Broadcast Channels, CBC).
SUBSISTEMA DE RED Y CONMUTACION O NSS
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== El subsistema de red y conmutación (Network and Switching System o NSS), también llamado núcleo de red (Core Network), es la capa lógica de enrutamiento de llamadas y almacenamiento de datos. Notemos que, hasta el momento, sólo teniamos una conexión entre el terminal, las estaciones base BS y su controlador BSC, y no se indicaba manera de establecer conexión entre terminales o entre usuarios de otras redes. Cada BSC se conecta al NSS, y es éste quien se encarga de tres asuntos:
Enrutar las transmisiones al BSC en que se encuentra el usuario llamado (central de conmutación móvil o MSC);
Dar interconexión con las redes de otros operadores;
Dar conexión con el subsistema de identificación de abonado y las bases de datos del operador, que dan permisos al usuario para poder usar los servicios de la red según su tipo de abono y estado de pagos (registros de ubicación base y visitante, HLR y VLR).
CENTRAL DE CONMUTACION MOVIL O MSC
La central de conmutación móvil o MSC (Mobile Switching Central) se encarga de iniciar, terminar y canalizar las llamadas a través del BSC y BS correspondientes al abonado llamado. Es similar a una centralita telefónica de red fija, aunque como los usuarios pueden moverse dentro de la red realiza más actualizaciones en su base de datos interna.Cada MSC está conectado a los BSCs de su área de influencia, pero también a su VLR, y debe tener acceso a los HLRs de los distintos operadores e interconexión con las redes de telefonia de otros operadores.
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REGISTROS DE UBICACION BASE Y VISITANTE (HLR y VLR)
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 caracter�sticas de su abono (servicios que puede y no puede 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 número llamado si está disponible y dónde está (es decir, a qué BSC hay que pedir que le avise) y enruta la llamada o da un mensaje de error.El VLR (Visitor Location Register o registro de ubicación de visitante) es una base de datos más volátil que almacena, para el área cubierta por un MSC, los identificativos, permisos, tipos de abono y localizaciones en la red de todos los usuarios activos en ese momento y en ese tramo de la red. Cuando un usuario se registra en la red, el VLR del tramo al que está conectado el usuario se pone en contacto con el HLR de origen del usuario y verifica si puede o no hacer llamadas según su tipo de abono. Esta información permanece almacenada en el VLR mientras el terminal de usuario está encendido y se refresca periódicamente para evitar fraudes (por ejemplo, si un usuario de prepago se queda sin saldo y su VLR no lo sabe, podria permitirle realizar llamadas).Tengamos en cuenta que el sistema GSM permite acuerdos entre operadores para compartir la red, de modo que un usuario en el extranjero –por ejemplo— puede conectarse a una red (MSC, VLR y capa de radio) de otro operador. Al encender el teléfono y realizar el registro en la red extranjera, el VLR del operador extranjero toma nota de la información del usuario, se pone en contacto con el HLR del operador móvil de origen del usuario y le pide información sobre las caracteristicas de abono para permitirle o no realizar llamadas. Asi, los distintos VLRs y HLRs de los diferentes operadores deben estar interconectados entre si para que todo funcione. Para este fin existen protocolos de red especiales, como SS7 o IS-41; los operadores deciden qué estándar escoger en sus acuerdos bilaterales de roaming (itinerancia) e interconexión.
OTROS SISTEMAS....
Además, los MSC están conectados a otros sistemas que realizan diversas funciones.Por ejemplo, el AUC (authentication user center, centro de autentificación del usuario) se encarga del cifrado de las señales y de la identificación de usuarios dentro del sistema; el EIR (equipment identification register, registro de identificación de equipo) guarda listas de permiso de acceso al terminal, al que identifica univocamente mediante su número de serie o IMEI, para evitar que los terminales robados y denunciados puedan usar la red; los SMSCs o centros de mensajes cortos; y asi varios sistemas más, entre los que se incluyen los de gestión, mantenimiento, prueba, tarificación y el conjunto de transcodificadores necesarios para poder transferir las llamadas entre
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los diferentes tipos de red (fija y diferentes estándares de móvil).Códigos estándar en redes GSM
Identificación de llamada (CALLER ID)
Activación de envio u ocultación del número al realizar o recibir una llamada. Estos códigos dependen de la habilitación del servicio por parte de la proveedora del mismo. En algunos paises, como Argentina, las empresas Personal, Claro, Perú (Movistar) y Venezuela (Digitel) ignoran los códigos y la activación/desactivación del servicio debe ser realizada desde el menú de cada teléfono.Al realizar una llamada:
Activar: *31# [SEND] Cancelar: #31# [SEND]
Estado: *#31# [SEND]
Al recibir Activar: *30# [SEND] Cancelar: #30# [SEND]
Estado: *#30# [SEND]
Temporal (solo para una llamada) No mostrar: #31#NUMERO [SEND] Mostrar: *31#NUMERO [SEND]
Mostrar el código IMEI del teléfono Marcar *#06#
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TARJETA SIM
Una de las caracteristicas principales del estándar GSM es el Módulo de Identidad del Suscriptor, conocida comúnmente como tarjeta SIM. La tarjeta SIM es una tarjeta inteligente desmontable que contiene la información de suscripción del usuario, parámetros de red y Directorio telefónico. Esto permite al usuario mantener su información después de cambiar su teléfono. Paralelamente, el usuario también puede cambiar de operador de telefonia, manteniendo el mismo equipo simplemente cambiando la tarjeta SIM. Algunos operadores introducen un candado para que el teléfono utilice un solo tipo de tarjeta SIM, o sólo una tarjeta SIM emitida por la compañia donde se compro el teléfono, esta práctica se conoce como bloqueo de sim, y es ilegal en algunos paises.En Australia, América del Norte y Europa, muchos operadores móviles bloquean los terminales que venden. Esto se hace porque el precio de la telefonia móvil es tipicamente subvencionado con los ingresos procedentes de suscripciones, y los operadores para tratar de evitar subvencionar los móviles de la competencia pueden recurrir a esta practica. Los abonados pueden ponerse en contacto con el operador, para eliminar el bloqueo o bien utilizar servicios privados para retirar el mismo, o hacer uso de software y sitios web para desbloquear el teléfono por si mismos. Si bien la mayoria de los sitios web ofrecen el desbloqueo a un costo fijo, algunos lo hacen de manera gratuita. El bloqueo se aplica al teléfono, identificado por su identidad internacional del equipo móvil (IMEI) número y no a la cuenta (que se identifica con la tarjeta SIM).En algunos paises como Bangladesh, Bélgica, Costa Rica, Indonesia, Malasia, Hong Kong y Pakistán,
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se venden los teléfonos desbloqueados. Sin embargo, en Bélgica, es ilegal que los operadores ofrezcan cualquier forma de subvención en el precio del teléfono. Este fue también el caso en Finlandia hasta el 1 de abril de 2006, cuando la venta de combinaciones de teléfonos subvencionados y los números se convirtió en legal, aunque los operadores por obligación tienen que desbloquear los teléfonos de forma gratuita después de un per�odo determinado (pudiendo ser un máximo de 24 meses). En Chile, se utilizan dos modalidades de proveer los terminales; Venta (principalmente para los abonados de prepago, aunque hay clientes de postpago que prefieren comprar el terminal) y Arriendo con opción de compra (modalidad muy difundida en la modalidad postpago, ya que el terminal resulta a un precio más económico); Todos los equipos se entregan bloqueados para operar solo con tarjetas sim de la operadora que vende el terminal, sin embargo por ley, las operadoras deben desbloquear gratuitamente los terminales que sean propiedad del abonado (modalidad venta, y una vez ejercida la opción de compra si se obtuvo en arriendo), si el abonado asi lo solicita.
GSM EN ESPAÑA
La tecnologia móvil en España comenzó en 1976 con un servicio para vehiculos limitado a Madrid y Barcelona llamado Teléfono automático en vehiculo. Este servicio fue evolucionando para dar cabida a más usuarios con tecnologias como TMA-450 y posteriormente TMA-900, llegando hasta 900.000 en 1996.
En 1995 dada la inferioridad tecnológica del servicio analógico respecto al digital proporcionado por GSM, se creó la primera red digital móvil llamada Movistar. Posteriormente, se concedieron licencias para una segunda operadora móvil (Airtel). En 1999 se crea una tercera operadora Amena.
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A esta última se le asignaron frecuencias en la banda de 1800 MHz lo que suponia tener que desplegar más celdas que si se emplease la banda de 900 MHz para conseguir dar cobertura a una misma zona. Ya en 2005, el gobierno asignó a Amena nuevas frecuencias en la banda de 900 MHz, pero Movistar y Vodafone siguieron contando con un mayor número de frecuencias en esta banda
A principios del año 2000, empezaron los cierres de las redes analógicas y la asignación de licencias para la futura tecnologia 3G. Actualmente convivimos con tecnologia 2G/3G y, aunque 3G sea superior tecnológicamente, compañias como Vodafone utilizan red dual para ofrecer una mayor cobertura (si no hay cobertura 2G, el terminal móvil puede que tenga cobertura 3G y viceversa) y maximizar la duración de la bateria de sus móviles. Según los datos ofrecidos por la CMT[6| correspondientes al año 2009 se puede apreciar que el número de estaciones base GSM es considerablemente mayor que el de estaciones 3G/UMTS.==GSM EN AMERICA LATINA== De acuerdo con las cifras suministradas por la organización 3G Americas, en Colombia el 89 por ciento de los celulares operan bajo el estándar GSM, mientras que en Argentina esta cifra llega al 97 % (al 2008 los operadores Movistar, Telecom Personal, y CLARO solo operan con GSM), en Chile (Primer pais en latinoamerica en operar redes GSM ya desde 1997) el 100% de los celulares operan bajo GSM, en México al 80 por ciento, en Brasil al 65 por ciento, en Uruguay 100 por ciento y en Venezuela Digitel al 100% puesto que fue el operador que empezó con esta tecnologia, Movistar está en fase de ampliar al 100% su red GSM, y movilnet operador estatal acaba de instalar GSM en todas sus BS y está en fases de prueba para funcionar en dualidad CDMA/GSM, paises como Cuba
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que comenzó por TDMA, a partir de enero de 2009 emplea exclusivamente la tecnologia GSM a través de la empresa estatal Cubacel.
C
computadoras. · 7, 17conexión · 5, 12, 14, 16, 17, 19, 20, 25, 31, 40, 41, 49,
51, 53, 55, 58, 62
D
dispositivo · 8, 9, 12, 13, 14, 15, 16, 22, 29, 39, 40, 45, 47, 48, 53
E
estándar · 17, 20, 23, 26, 27, 32, 34, 37, 45, 47, 49, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 59, 61, 63, 64, 65, 67
F
frecuencia · 23, 24, 26, 27, 28, 32, 33, 34, 36, 38, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 56, 58, 59, 61
I
información · 5, 7, 8, 11, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 22, 25, 26, 29, 33, 34, 36, 37, 39, 40, 42, 47, 48, 61, 63, 65
internet · 16, 17, 19, 20, 22
L
línea · 6, 13, 14, 18, 22, 29
P
pantalla · 5, 6, 7, 16, 38
R
red · 8, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 26, 28, 29, 32, 35, 37, 38, 39, 40, 42, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 58, 59, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67
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S
software · 5, 6, 7, 16, 17, 21, 65
T
tecnología · 15, 26, 27
telefonía · 18, 31
W
Windows · 5, 6, 7, 20
BibliografíaArismendi, R. L. (Junio de 2005). www.google.com. Recuperado el 28 de Marzo de 2011, de www.monografias.com
Rabay, F. (2010). SISTEMAS OPERATIVOS. Bogota: Newtek: Video Toaster.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras
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