Sistemas operativos jessy 04
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Sistemas operativos jessy 04 Document Transcript

  • 1. [SISTEMAS OPERATIVOS Y REDES DE CELULARES] 02/04/2011SISTEMAS OPERATIVOSY REDES DECELULARESFUNCIONAMIENTO[Escriba aquí una descripción breve del documento. Unadescripción breve es un resumen corto del contenido deldocumento. Escriba aquí una descripción breve deldocumento. Una descripción breve es un resumen cortodel contenido del documento.]JESSICA LOSADA02/04/2011 1 SISTEMAS OPERATIVOS
  • 2. SISTEMAS OPERATIVOS.................................................................................................................5FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA OPERATIVO.........................................................................6CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS ..........................................................................8ARCHIVO, DIRECTORIO WINDOWS Y LINUX...................................................................................9UNIDADES DE MEDIOS DE COMUNICACIONES EN LINUX Y WINDOWS .........................................9COMPRIMIR INFORMACION........................................................................................................13SITIOS EN LOS CUALES SE PUEDE BAJAR SOFTWARE PARA COMPIRIMIR ARCHIVOS.......................13ARCHIVO COMPRIMIDO............................................................................................................13TOPOLOGIAS DE RED...................................................................................................................14TOPOLOGIA EN MALLA.....................................................................................................................15TOPOLOGIA EN ESTRELLA.................................................................................................................15TOPOLOGIA EN ARBOL.....................................................................................................................16TOPOLOGIA EN BUS .........................................................................................................................16TOPOLOGIA EN ANILLO ...................................................................................................................17TIPOS DE REDES WAN MAN Y LAN...............................................................................................17DEFINICIONES..............................................................................................................................18INTERNET....................................................................................................................................20WWW..........................................................................................................................................20DOMINIO.....................................................................................................................................21TIPOS DE DOMINIOS..................................................................................................................21DOMINIOS GENERICOS.....................................................................................................................21DOMINIOS ESTATALES......................................................................................................................22HOSTING.....................................................................................................................................22 2
  • 3. SERVICIOS QUE OFRECE EL INTERNET..........................................................................................22IRC...............................................................................................................................................23FTP..............................................................................................................................................24HTTP............................................................................................................................................24URL..............................................................................................................................................24HIPERVINCULO............................................................................................................................24MODEM.......................................................................................................................................25RDSI.............................................................................................................................................25BANDA ANCHA............................................................................................................................25ADSL............................................................................................................................................25REDES DE CELULARES..................................................................................................................26OPERACIONES CELULARES.........................................................................................................27ESTABLECIMIENTO DE LA LLAMADA..........................................................................................30ARQUITECTURA Y PROTOCOLOS DE RED CELULAR......................................................................31ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE TIEMPO (TDMA)...............................................................31ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE CODIGO (CDMA)...............................................................33SISTEMA GLOBAL PARA COMUNICACIONES MOVILES GSM.............................................................33SERVICIOS DE COMUNICACIONES PERSONALES (PCS)................................................................34REDES DE CELULARES INALAMBRICAS.........................................................................................35LAS REDES CELULARES (RC) UTILIZAN ........................................................................................35 3
  • 4. ..................................................................................................................................................35LA TECNOLOGÍA CELULAR:...............................................................................................................35EFICIENCIA DE COSTOS, ECONOMIAS DE ESCALAS, SEGURIDAD DE INVERSION..........................37CARACTERÍSTICAS DE TDMA......................................................................................................39LA CDMA...................................................................................................................................41..................................................................................................................................................41¿QUÉ HAY DENTRO DE UN TELEFONO CELULAR?..................................................................................................................................................43COMUICACIONES MOVILES: MAS ALLA DE LA 3G… LA 4G...........................................................513G................................................................................................................................................52EVOLUCION DE REDES CELULARES...................................................................................................52MAS ALLA DE 3G… LA 4G..................................................................................................................53QUE ES LO QUE HACE DIFERENTE O QUE VENTAJAS TIENE 4G EN COMPARACION CON OTRASTECNOLOGIAS?..........................................................................................................................53WIMAX..................................................................................................................................................54ESTANDARIZACION DE LA NET...................................................................................................55EVOLUCION DEL 3G (PRE-4G).......................................................................................................55EVOLUCION DEL 2G AL 3G..........................................................................................................56DE 2G A 2.5G (GPRS)..................................................................................................................563GPP............................................................................................................................................57ESTANDARES EN 3G...................................................................................................................57SEGURIDAD......................................................................................................................................57PROBLEMAS.....................................................................................................................................58VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE IP EN 3G.....................................................................................58VENTAJAS.........................................................................................................................................58DESVENTAJAS...................................................................................................................................59 4
  • 5. ESTANDARES EN 3G.....................................................................................................................59SEGURIDAD......................................................................................................................................60PROBLEMAS.....................................................................................................................................60DE 2G A 2.5G (GPRS)..................................................................................................................60..................................................................................................................................................61SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES DE SISTEMA GLOBAL PARA LASCOMUNICACIONES MOVILES.....................................................................................................61FRECUENCIAS ...........................................................................................................................62HISTORIA Y DESARROLLO REDES CELULARES..............................................................................62ARQUITECTURA DE RED.............................................................................................................64CAPA DE RADIO Y CONTROL DE RADIO: SUBSISTEMA DE ESTACIONES BASE O BSS.....................65HANDOVEER: EL CONTROLADOR DE ESTACIONES BASE O BSC........................................................66SEÑALIZACION...........................................................................................................................67SUBSISTEMA DE RED Y CONMUTACION O NSS...........................................................................68CENTRAL DE CONMUTACION MOVIL O MSC....................................................................................69..................................................................................................................................................69REGISTROS DE UBICACION BASE Y VISITANTE (HLR Y VLR)..........................................................69OTROS SISTEMAS........................................................................................................................70TARJETA SIM....................................................................................................................................................71GSM EN ESPAÑA........................................................................................................................72BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................................................75 SISTEMAS OPERATIVOSUn sistema operativo (SO) es el software básico de una computadora que provee una interfazentre 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, coordinarel hardware y organizar archivos y directorios en dispositivos de almacenamiento.Algunos sistemas operativos ya vienen con un navegador integrado, como Windows que trae elnavegador Internet Explorer. 5
  • 6. El Sistema Operativo es el programa o software más importante de un ordenador. Para quefuncionen 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 delteclado, enviar la información a la pantalla, no perder de vista los archivos y directorios en el discoy controlar los dispositivos periféricos tales como impresoras, escáner, etc.En sistemas grandes El Sistema Operativo tiene incluso mayor responsabilidad y poder, es comouna política de tráfico, se asegura de que los programas y usuarios que están funcionando almismo tiempo no interfieran entre ellos. El Sistema Operativo también es responsable de laseguridad, asegurándose de que los usuarios no autorizados no tengan acceso al sistema.FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA OPERATIVOLos sistemas operativos proporcionan una plataforma de software encima de la cual otrosprogramas, llamados aplicaciones, pueden funcionar. Las aplicaciones s programan para quefuncionen encima de un sistema operativo particular, por tanto, la elección del sistema operativodetermina 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 ypegar archivos respectivamente. Los comandos son aceptados y ejecutados por una parte delsistema operativo llamado procesador de comandos o interprete de la línea de comando. Lasinterfaces graficas permiten que utilices los comandos señalando y pinchando en objetos queaparecen en la pantalla.EJEMPLOS DE SISTEMAS OPERATIVOS:FAMILIA WINDOWS • Windows 95 • Windows 98 • Windows ME • Windows NT 6
  • 7. • Windows 2000 • Windows 2000 SERVER • Windows XP • Windows SEVER 2003 • Windows CE • Windows Mobile • Windows XP 64 bits • Windows VistaFAMILIA MACINTOSH • MAC OS 7 • MAC OS 8 • MAC OS 9 • MAC OS XFAMILIA UNIX • AIX • AMIX • GNU/Linux TIPOS DE SISTEMAS OPERATIVOSEl sistema operativo despierta a la computadora y hace que reconozca a la CPU, la memoria, elteclado, el sistema de video y las unidades de disco. Además proporciona la facilidad para que losusuarios se comuniquen con la computadora y sirve de plataforma a partir de la cual se corranprogramas 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 yMS-DOS. El MS-DOS fue hecho por la compañía de software Microsoft y es en esencia el mismo SOque el PC-DOS. La razón de su continua popularidad se debe al aplastante volumen de softwaredisponible 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 lasaplicaciones DOS representaron la mayoría de mercado de software para PC. En aquel tiempo, la 7
  • 8. compatibilidad IBM, fue una necesidad para que los productos tuvieran éxito y la “compatibilidadIBM” 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 interfazgrafica amigable para el usuario, y como resultado obtuvo Windows. Este sistema muestra iconosen la pantalla que representan diferentes archivos o programas, a los cuales se puede acceder aldarles doble Clic con el puntero del mouse. Todas las aplicaciones elaboradas para Windows separecen, 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.Lasmejores 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 sistemaoperativo 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. Elproblema que representa este sistema operativo es que no se le ha dado el apoyo que se mereceen cuanto a aplicaciones de refiere. Es decir, no se han creado muchas aplicaciones queaprovechen las características del sistema, ya que la mayoría del mercado del software ha sidomonopolizado por Windows.MAC OS: Las computadoras Macintosh no serian tan populares como lo son sino tuvieran el MacOS como sistema operativo de planta. Este sistema operativo es tan amigable para el usuario quecualquier persona puede aprender a usarlo en muy poco tiempo. Por otro lado, es muy buenopara 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 ahorausado como una de las bases para la supercarretera de la información. Unix es un sistemamultiusuario y multitarea, que corre en diferentes computadoras, desde supercomputadoras,Mainframes, Minicomputadoras, computadoras personales y estaciones de trabajo. Esto quieredecir que muchos usuarios pueden estar usando una misma computadora por medio determinales o usar muchas de ellas.CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS OPERATIVOSMULTIPROCESADOR: soporta el abrir un mismo programa en más de una CPU.MULTIUSUARIO: Permite que 2 o más usuarios utilicen sus programas al mismo tiempo. Algunossistemas operativos permiten a centenares o millares de usuarios al mismo tiempo.MULTITAREA: Permite que varios programas se ejecuten al mismo tiempo. 8
  • 9. 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 yUNIX , no funcionan en tiempo real. ARCHIVO, DIRECTORIO WINDOWS Y LINUXArchivo: Un archivo informático es un conjunto de información que se almacena en algún mediode escritura que permita ser leído o accedido por una computadora. Un archivo es identificado porun 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, másrestringida y conforme a diversas opciones, ej.: (http://www.yahoo.com);(http://www.altavista.com)UNIDADES DE MEDIOS DE COMUNICACIONES EN LINUX Y WINDOWSEl procedimiento para guardar un archivo en Linux es primero archivo luego guardar, asignarle unnombre 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. • 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. 9
  • 10. A continuación podemos observar un ejemplo claro y automático de ello: 10
  • 11. AL ABRIR sistem:/media - Konqueror observamos los dispositivos no montados y montados con laflecha verde. 1. INSERTAMOS UN DISCO 2. DAMOS ACEPTAR PARA QUE SE MONTE AUTOMATICAMENTE 11
  • 12. Seleccionamos la opción cdrom3. TERMINAMOS DE USAR EL DISCO Y USAMOS EXTRACCION SEGURA O EXPULSAR 12
  • 13. En el sistema ya aparece el CDROM, con la flecha verde de montado COMPRIMIR INFORMACIONEsto quiere decir reducir, disminuir o quitar información de un archivo de terminado. La ventajaevidente 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 archivoes mayor de 1.44 MB y no cabe en el disquete, comprimiendo el archivo, puede caber en undisquete y si no, los programas de comprensión se encargan de repartirlo en los disquetesnecesarios y luego reconstruirlo.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 COMPRIMIDOLas extensiones que identifican que un archivo esta comprimido es en el peso kbRED DE COMPUTADORASTambién llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos informáticosconectados entre sí por medios de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, 13
  • 14. ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos para compartirinformación y recursos.La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y lainformación en la distancia, asegurar la confiabilidad y disponibilidad de la información, aumentarla 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 envarios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basadoen el modelo de referencia OSI. Esta última estructura cada red en 7 capas con funcionesconcretas pero relacionadas entre sí, en TCP/IP se reduce en 4 capas. Existen multitud deprotocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivosestándares.La definición más clara de una red es la de un sistema de comunicaciones, ya que permitecomunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es decir, es un sistema decomunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información.Se dice que dos ordenadores están interconectados, si estos son capaces de intercambiarinformación. La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, también puede hacersemediante el uso de laser, microondas y satélites de comunicación. TOPOLOGIAS DE RED 14
  • 15. TOPOLOGIA EN MALLACada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. Eltérmino dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivosque conecta.Por tanto una red de malla completamente conectada necesita n (n-1)/2 canales físicos paraenlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces cada dispositivo de la red debe tener suspuertos de entrada y salida.Una malla ofrece varias ventajas sobre otras topologías de red. Una ventaja de esta topología es laseguridad 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 teneracceso a los mensajes.TOPOLOGIA EN ESTRELLACada 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. Elcontrolador actúa como un intercambiador: si un dispositivo quiere enviar datos a otro, envía losdatos al controlador, que los retransmite al dispositivo final. 15
  • 16. TOPOLOGIA EN ARBOLEs una variante de la de estrella. Como en la estrella los nodos del árbol están conectador a unconcentrador central que controla el trafico de la red. Sin embargo no todos los dispositivos seconectan a un concentrador secundario, que, a su vez s conecta al concentrador central.El controlador central del árbol es un concentrador activo. Un concentrador activo contiene unrepetidor, es decir, un dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes deretransmitirlos.TOPOLOGIA EN BUSEs multipunto. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en lared. 16
  • 17. Como ventaja tiene que tiene la sencillez de instalación. El cable troncal puede tenderse por elcamino más eficiente y, después los nodos se pueden conectar al mismo mediante líneas deconexión de longitud variable.TOPOLOGIA EN ANILLOCada dispositivo tiene una línea de conexión dedicada y punto a punto solamente con los dosdispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección, o dedispositivo a dispositivo, hasta que alcanza su destino. Cada dispositivo del anillo incorpora unrepetidor.Un anillo es relativamente fácil de instalar y reconfigurar. Cada dispositivo esta enlazadosolamente a sus vecinos inmediatos bien sea físico o lógico. TIPOS DE REDES WAN MAN Y LANLAN: Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos km de extensión. Por ejemplo unaoficina o un centro educativo. Se usan para conectar computadoras personales o estaciones detrabajo, con objeto de compartir recursos e intercambiar información. 17
  • 18. Están restringidas en tamaño, lo cual significa que el tiempo de transmisión, en el peor de loscasos, se conoce, lo que permite cierto tipo de diseños deterministas que de otro modo podríanresultar ineficientes. Además simplifica la disminución de la red.Operan en velocidades entre 10 y 100 MbpsWAN: Son redes que se extienden sobre un área geográfica extensa. Contiene una colección demaquinas dedicadas a ejecutar los programas de usuarios. Estos con conectados con la red quelleva los mensajes de un lado hacia otro. Una WAN contiene numerosos cables conectador a unpar de encaminadores.Se pueden establecer WAN en sistemas de satélite o de radio en tierra en las que cadaencaminador tiene una antena con la cual poder enviar y recibir la información. Por su naturalezalas redes de satélite serán de difusión.MAN: Son una mayor versión de una LAN y utilizan una tecnología muy similar. Actualmente estaclasificación ha caído en desuso, normalmente solo distinguiremos entre redes LAN y WAN. DEFINICIONESSERVIDOR: Tipo de software que realiza ciertas tareas en nombre de los usuarios. El terminoservidor ahora también se utiliza para referirse al ordenador físico en el cual funciona esesoftware, una maquina cuyo propósito es proveer datos de modo que otras maquinas puedanutilizar estos datos.Los archivos para cada sitio de internet se almacenan y se ejecutan en el servidor. Hay muchosservidores en internet y muchos tipos de servidores, pero comparten la función común deproporcionar el acceso a los archivos y servicio.Un servidor sirve información a los ordenadores que se conectan a él. Cuando los usuarios seconectan a un servidor pueden acceder a programas, archivos y otra información del servidor. Los 18
  • 19. servidores se conectan a la red mediante una interfaz que puede ser una red verdadera omediante 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 losservidores y periféricos de la red. A diferencia de una computadora aislada, tiene una tarjeta dered y está físicamente conectada por medio de claves u otros medios no guiados con losservidores. Los componentes para servidores y estaciones de trabajo alcanzan nuevos niveles derendimiento informático, al tiempo que ofrecen compatibilidad, escalabilidad y arquitecturaavanzada ideales para entorno multiproceso.Una estación de trabajo esta optimizada para desplegar y manipular datos completos como eldiseño mecánico en 3D, la simulación de ingeniería, en dinámica de fluidos, representa diagramasmatemáticos. 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 usarhardware especializado como SpaceBall en conjunto con software MCAD para asegurar una mejorpercepción.PROXY: Es un programa o dispositivo que realiza una acción en representación de otro, esto es siuna hipotética maquina a solicita un recurso a una c, lo hará mediante una petición a, b, Centonces no sabrá que la petición procedió originalmente de a. Su finalidad más habitual es la deservidor proxy que sirve para permitir el acceso a internet a todos los equipos de una organizacióncuando 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 unequipo de la red desea acceder a una información o recurso, es realmente una proxy quien realizala comunicación y traslada el resultado al equipo inicial.PROTOCOLO: Es un conjunto de reglas usadas de computadoras para comunicarse una con otras através de una red. Un protocolo es una regla o estándar que controla o permite la comunicaciónen 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 porsoftware, hardware o una combinación de ambos.Los protocolos son reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre equipos quemanejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados a la misma red con 19
  • 20. protocolos diferentes no podrían comunicasen jamás, para ello, es necesario que ambas hablen elmismo idioma.TCP/IP: Conjunto de protocolos. Significa protocolo de control de transmisión o protocolo deinternet. Representa todas las reglas de comunicación para internet y se basa en la dirección de lanoción IP, es decir, en la idea de brindar una dirección de IP a cada equipo de la red para poderenrutar paquetes de datos.El protocolo de control de transmisión permite a dos anfitriones establece una conexión eintercambiar datos. El TCP/IP garantiza la entrega de datos, es decir que los datos no se permitandurante la transmisión y también garantiza que los paquetes sean entregados en el mismo ordenen el cual fueron enviados. Los protocolos de aplicación como HTTP y PTF se basan y utilizanTCP/IP. INTERNETEs el legado del sistema de protección de Estados Unidos para mantener sus computadorasmilitares conectadas en caso de ataque militar y la destrucción de uno o varios de los nodos de sured de computadoras.Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan lafamilia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componenfunciones 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 tresuniversidades en California y una en Estados Unidos.Existen por tanto, muchos otros servicios y protocolos en Internet, aparte de la Web: el envío decorreo electrónico SMTP, la transmisión de archivos FTP y P2P, las conversaciones en línea IRC, lamensajería instantánea y presencia, la transmisión de contenido y comunicación multimediatelefonía VoIP, televisión IPTV. WWWWorld Wide Web es un sistema de distribución de información basado en hipertexto ohipermedios enlazados y accesibles a través de Internet. Con un navegador web, un usuariovisualiza sitios web compuestos de páginas web que pueden contener texto, imágenes, videos uotros 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- 20
  • 21. Lee ha jugado el papel activo guiando el desarrollo de estándares Wb, y en los últimos años haabogado por su visión de una Web Semántica. DOMINIOEs una red de identificación asociada a un grupo de dispositivos o equipos conectados a la redInternet. El propósito principal de los nombres de dominio en Internet y del sistema de nombresde dominio, es traducir las dirección IP de cada nodo activo en la red, a términos memorizables yfáciles de encontrar. Esta abstracción hace posible que cualquier servicio de red pueda moverse deun lugar geográfico a otro en la red Internet, aun cuando el cambio implique que tendrá unadirección IP diferente.Un dominio se compone normalmente de tres partes: en www.masadelante.com, las tres uvesdobles (www), el nombre de la organización (masadelante) y el tipo de organización (com).TIPOS DE DOMINIOSLos 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 personapuede registrar un dominio, org)Puesto que en Internet se basa en dirección IP, y no en nombres de dominio, cada servidor webrequiere de un servidor de nombres, de dominio para traducir los nombres de los dominios adirecciones IP. Cada dominio tiene un servidor de nombre de dominio primario y otro secundario.DOMINIOS GENERICOSPueden ser registrados por todo tipo de personas físicas y jurídicas de cualquier parte del mundosin requerimientos especiales, Este tipo de dominios son económicos y de registro muy rápido 21
  • 22. 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 unaspecto de globalidad.Dominios .eu: dominios relativos a Europa. Son asignados por EURID.Dominios .org: para todo tipo de organizaciones sin ánimo de lucroDominios .net: usados mayoritariamente por empresas de Internet y Telecomunicaciones.Dominios .edu: usados para fines educativosDominios .mil: exclusivamente para todo tipo de organizaciones militares.Dominios .gov: para los gobiernosDOMINIOS ESTATALESDominios .es: relativos al territorio español. Son asignados por ESNIC. Recientementeliberalizados.Dominio .au: AustraliaDominio .fr: Francia HOSTINGEs 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 oalojamiento en hoteles o habitaciones” donde uno ocupa un lugar especifico, en este caso laanalogía alojamiento web o alojamiento de páginas web, se refiere al lugar que ocupa una páginaweb, sitio web, sistema, correo electrónico, archivos, etc., en internet o más específicamente enun 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 datospara que el cliente coloque ahí su propia computadora. La empresa le da la corriente y la conexióna Internet, pero el servidor lo elige completamente el usuario hasta el hardware. SERVICIOS QUE OFRECE EL INTERNET 22
  • 23. 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 elmás conocido y popular, junto con el servicio de correo electrónico. Cada uno de estos servicioscorresponde a una forma de interpretar la información transmitida, respondiendo a un estándarde comunicaciones determinado. A modo de ejemplo, podemos citar el http (HiperText TransferProtocolo), 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 paranuestros sentidos. La WWW se basa en la capacidad de enlazar la información que contiene unaweb mediante hipertexto, obra del científico europeo Tim Berners-LeeCorreo Electrónico: junto con la WWW, el correo electrónico es otro de los servicios más utilizadosen internet. Gracias a él, es posible enviar mensajes a cualquier persona del mundo que dispongade una cuenta en Internet. Un mensaje puede contener, a parte del propio texto, imágenes eincluso ficheros adjuntos. De hecho, algunos de los virus más extendidos han utilizado esta víapara introducirse en las maquinas de los usuarios. Para evitas cualquier tipo de problema, larecomendación 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 yficheros almacenados en ordenadores accesibles mediante el protocolo FTP. Para acceder a estosficheros es necesario utilizar una aplicación que utilice este protocolo, como es Explorador deWindows, el conocido CuteFTP o el WSFTP. En la actualidad, desde el mismo navegador tambiénse puede acceder a estos ordenadores, cambiando la etiqueta http:// por la de ftp//, aunque lavelocidad y fiabilidad de la conexión es menos que utilizando programas específicamentediseñados 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 sísobre una temática determinada. El funcionamiento de estos grupos es parecido al de un tablónde anuncios: alguien “cuelga” un mensaje que es leído por el resto de usuarios, que a su vez puedecontestar 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 deinternet que causa furor, y no solo en el sector más joven de usuarios. Gracias a programas de IRCcomo el extendido IRC es posible “hablar” con personas de todo el planeta, siempre y cuando seconecten 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 23
  • 24. aunque tengan el mismo nombre, pueden ser diametralmente diferentes según el servidor a queconectemos. FTP File Transfer Protocolo: Protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemasconectados a una red TCP, basado en la arquitectura cliente-servidor. Desde un equipo cliente sepuede conectar a un servidor para descargar archivos desde el o para enviarles archivos,independientemente del sistema operativo utilizado en cada equipo. HTTPHypertext 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, colaboraciónque culmino en 1999 con la publicación de una serie de RFC, el más importante de ellos es el RFC2616 que especifica la versión 1.1. HTTP define la sintaxis y la semántica que utilizan los elementosde software de la arquitectura web (clientes, servidores, proxies) para comunicarse. E s unprotocolo orientado a transacciones y sigue el esquema petición-respuesta entre un cliente y unservidor. URL Localizador de Recurso Uniforme, la primera parte de la dirección indica que protocolo utilizar, lasegunda parte especifica la dirección IP o nombre de dominio donde se localiza el recurso. UnaURL es una dirección que permite acceder a un archivo o recurso como ser paginas html, pp, asp, oarchivos gif, jpg, etc. Se trata de una cadena de caracteres que identifica cada recurso disponibleen la WWW. HIPERVINCULOEs 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 redde datos y un protocolo de acceso, un hipervínculo permite al recurso referenciado en diferentes 24
  • 25. formas, como visitarlo con un agente de navegación, mostrarlo como parte del documentoreferenciador o guardarlo localmente. MODEM Es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada moduladora mediante otra señalllamada portadora. El modulador emite la señal denominada portadora. Periférico deentrada/salida, que puede ser interno o externo a una computadora, y sirve para conectar unalínea telefónica con la computadora. Se utiliza para acceder a internet u otras redes, realizarllamadas, etc. RDSI Se define como red que procede por evolución de la Red Digital Integrada que facilita conexionesdigitales extremo para proporcionar una amplia gama de servicios, tanto de voz como de otrostipos, y a la que los usuarios acceden a través de un conjunto de interfaces normalizados BANDA ANCHA Transmisión de datos por la cual se envían simultáneamente varias piezas de información, con elobjeto de incrementar la velocidad de transmisión efectiva. Tecnología de módems que permite eltráfico de datos se realice a una velocidad extraordinaria a través de una línea telefónicaconvencional, además se puede mantener una conversación por teléfono mientras se estánavegando por internet. ADSL Dispositivo que permite conectar uno o varios equipos o incluso una red de área local, consiste enuna transmisión analógica de datos digitales que apoya en el par simétrico de cobre que lleva lalínea telefónica convencional o línea de abonado, siempre y cuando la longitud de línea no superelos 5,5 km medidos desde la Central Telefónica o no haya otros servicios por le mismo cable quepuedan interferir. 25
  • 26. REDES DE CELULARESActualmente, en los Estados Unidos se ha adoptado una sola clase de red analógica conocidacomo el Sistema Telefónico Móvil Avanzado (AMPS) el cual se encuentra siendo reemplazado pordiversos sistemas digitales nuevos que vienen apareciendo.El principal problema de los sistemas analógicos es que presentan un limite para el número deusuarios que pueden contener. Esto significa que por cada usuario se asigna una frecuencia ydebido al ancho de banda limitado para la transmisión, se tiene un limite de frecuencias por áreaque pueden existir al mismo tiempo, lo cual por efecto, limita el número de usuarios que se puedesoportar en simultáneo. Esta viene a ser una de las razones principales por las que el sistemaanalógico viene siendo reemplazado por los sistemas digitales.Actualmente, los proveedores de redes celulares se encuentran investigando dos tecnologías quepermitan el ingreso a la era digital. Estas tecnologías son el TDMA (Acceso Múltiple por División deTiempo) y el CDMA (Acceso Múltiple por División 1de Código). De estas dos, la técnica más populares la del CDMA debido a que es capaz de manejar mayores transmisiones por frecuencia, puedegenerar 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 detransmisión, lo cual permite que una mayor vida a las baterías de los terminales celulares y menosinterferencia entre cada celda.Sin embargo, algunos sistemas analógicos todavía son utilizados internacionalmente debido a quemuchas redes no han sido convertidas al formato digital. En muchos países es mucho menoscostoso proporcionar servicios celulares que servicios alambritos. Los sistemas analógicosinternacionales son el NMT (Telefonía Móvil Nórdica) y el TACS (Sistemas de Comunicación deAcceso 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 estándareuropeo ha sido adoptado por muchas regiones del mundo incluidas algunas zonas de los Estados 26
  • 27. Unidos. El GSM proporciona una solución celular netamente digital a través de su interface aéreaTDMA. Existen diferencias entre el GSM Norteamericano y el global. Estas diferencias sonbásicamente el número de transmisiones por canal (8 para el GSM global y 2 para el de EstadosUnidos) y el espaciamiento en frecuencia entre canales. OPERACIONES CELULARES 27
  • 28. Lo primero que se debe saber sobre una red celular es que se diseña dependiendo del mercado. Esdecir, 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 seconocen como áreas estadísticas metropolitanas (MSA) y áreas estadísticas rurales (RSA). Estápermitido que dos portadores proporcionen servicios celulares dentro de cada MSA o RSA. Estosignifica que las frecuencias se asignan a ambos portadores en bloques. Los dos bloques defrecuencia dentro de un área de mercado se etiquetan como sistema A o sistema B. Los teléfonoscelulares deben estar en la capacidad de poder trabajar en ambos sistemas sin importar latecnología de esa red. Es decir, si el sistema A es una red AMPS analógica y el sistema B es una redCDMA, los usuarios podrán utilizar sus teléfonos en ambos sistemas.Dentro de cada bloque de frecuencia existen 21 canales de establecimiento o control. Estoscanales funcionan en dos modos hacia delante y en reversa. El canal hacia delante se utiliza parareconocer el estado de la unidad móvil mientras que el reverso lo utiliza la unidad móvil parasolicitar una llamada. Cuando un teléfono celular se prende inmediatamente buscará dentro de los21 canales de control la señal de mayor potencia. Cada canal de control se encuentra asociado conuna zona celular. Cuando la unidad móvil determina que señal es la de mayor potencia envía unasolicitud de llamada al sitio celular por su canal de control. Así, el sitio celular determinará cuálcanal de voz se encuentra disponible y se lo asignará a ese terminal celular asignándole unafrecuencia. Entonces, si se realiza una llamada por ese teléfono celular, la voz se conectará a lacentral por medio de esa frecuencia asignada. 28
  • 29. El corazón de las redes celulares es el MSC (Mobile Switching Center), el cual se encarga deadministrar el enrutamiento de las llamadas dentro de la red. También controla los handoffs y losaccesos a ciertas características de los sistemas y accesos a las bases de datos de la red. Existe unMSC por cada MSA o RSA. El MSC también se encarga de coordinar los cambios de un sitio celulara otro, también envía alertas a los teléfonos móviles, registra los momentos en que cada celular esprendido 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 datosproporciona información acerca de todos los usuarios de una misma área local. El teléfono celularestá suscrito con un número serial, un MIN (o identificación. En el sistema IDEN es conocido comoIMEI ID) y el número telefónico celular. Toda esta información del equipo está almacenada en elHLR. Así, cada usuario debe pertenecer a una área local. De esta manera, cualquier llamada fuerade esta área necesitará de un servicio de roaming que puede ser proporcionada por la mismacompañía u otro proveedor de servicio. Así, los datos del teléfono de un usuario y los servicios porlos que paga se encuentran localizados dentro de la base de datos del área local asignada. Cuandoun usuario viaja, la compañía que le brinda el servicio celular debe ser capaz de identificar el árealocal 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. ElHRL solamente conoce el último que da servicio a un usuario. Esta información permanece hasta 29
  • 30. que la actualiza el VLR que justamente se encarga de reconocer el último sitio donde el terminalmóvil 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 realizauna llamada telefónica, el proveedor del servicio de telefonía enrutará la llamada a su MSC de suárea local. El MSC consultará con su base de datos la última localización del usuario cuando hizo laúltima llamada. Luego, el MSC buscará en el HRL donde se encuentra el MIN de ese terminalcelular. 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 positivobuscará el sitio celular que se encuentra dando servicio al teléfono del usuario. En caso de que elusuario no esté utilizando su equipo, el VLR estará eliminando la última información adquiridasobre la situación de ese terminal. Así, mientras el teléfono celular se encuentre inactivoperiódicamente estará enviando una señal al sitio celular para hacer saber que todavía seencuentra activado. Dentro de esta señal se encuentra el MIN, de forma tal que el VLR almacenaráesa información periódicamente. El VLR es una base de datos dinámica, es decir almacena y borrainformación 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 unazona. La combinación entre antenas y transceptores se conoce como BSS (Base StationSubsystem). Las antenas se encuentran conectadas en un sistema que les permite conmutarse adiferentes 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 estaciónbase. Los transceptores son utilizados para transmitir y recibir llamadas vía aérea. Cadatransceptor puede soportar una o múltiples transmisiones por frecuencia, según sea la tecnologíade la interfaz aérea. Así, la interfaz aérea se encuentra entre el BTS y el teléfono celular. La interfazaérea puede ser analógica o digital. Esto significa que si un teléfono celular puede utilizar ambasinterfaces está trabajando en modo dual. ESTABLECIMIENTO DE LA LLAMADAEl paso principal para realizar una llamada o recibirla es registrarse con la red. Cuando se activa unteléfono 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, elcual administra el registro de todos los teléfonos celulares en su red. El MSC examina el MIN paradeterminar 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 laposición del equipo con el MIN indicado e informa al HLR del lugar y solicita un perfil de servicioque se utilizará para el nuevo registro.Entonces, cuando se marca un número de teléfono celular el código de estación de ese númeroindica el MSC que se encuentra registrado en el MSC local para el suscriptor. Ahí el MSC debedeterminar cómo enrular la llamada. Cuando el MSC recibe la llamada deber verificar los primeros 30
  • 31. números generados y consultar con su HRL. El HRL identificará el último MSC. Si el último MSC fueel MSC local el MSC puede consultar el HLR para determinar exactamente en cuál celda seencuentra ahora el teléfono celular. Si está registrado en otro MSC, el MSC local debe transferir lallamada hacia el MSC de servicio.Antes de realizarse la transferencia el VLR del lugar consulta con el MSC que está en servicio paradeterminar como se debe conectar la llamada. Luego, el VLR recibe un número de directorio localtemporal llamado TLDN (Temporary Local Directory Number). Este TLDN se introduce en el VLR, elcual actualizará el HLR para futuras llamadas.El VLR en el área visitada identificará cuál celda es a la que se encuentra solicitando el servicio ydeterminará si esta está activa o inactiva. Si está activo el MSC envía una señal hacia el BSCsolicitando que el teléfono celular sea buscado. Luego, la señal de búsqueda enviada al celular ledirá al terminal que frecuencia usar. Cuando el teléfono receptor recibe la señal de búsqueda seconmuta a la frecuencia establecida y envía la confirmación a su BTS que lo reenvía a su BSC, deforma que la llamada se enrula a través del MSC. ARQUITECTURA Y PROTOCOLOS DE RED CELULARACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE TIEMPO (TDMA)La tecnología TDMA, permite a los operadores de red celular multiplexor transmisiones múltiplessobre una frecuencia de radio. Esto proporciona un mayor soporte de suscriptor utilizando elespectro de frecuencias disponibles.En Estados Unidos la tecnología AMPS y la TDMA deben ser compatibles para que los teléfonoscelulares puedan operar automáticamente en “modo dual” (modo analógico y mododigital).Actualmente, TDMA soporta tres (3) transmisiones digitales sobre una frecuencia, lo cuales bastante para un limitado espectro de frecuencias. Asimismo, el estándar de TDMA define unsoporte de diez (10) transmisiones por frecuencia, pero no ha sido probado en ninguna red celular. 31
  • 32. En redes GSM, la tecnología TDMA se encuentra dividida en ocho (8) ranuras de tiempo (en lugarde tres), esa es la razón por la que GSM puede soportar un mayor número de suscriptores porcanal de voz. La razón de la diferencia es que el espaciamiento de los canales de AMPS es de 30Khz. Y en las redes GSM es de 200 Khz.En el momento que un teléfono celular solicita serviciodesde un sitio celular, dicho “sitio” identifica la frecuencia a la que el teléfono transmite y labrecha de tiempo que utilizará, de este modo se le asigna esta brecha de tiempo al teléfonocelular y no será utilizada por ningún otro teléfono de la misma celda. El teléfono celular notransmite 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 conocidocomo IS-54, pero actualmente el nuevo estándar es el IS-136 que soporta servicio macro celularpara una cobertura geográfica grande con baja cantidad de suscriptores. También soportaprocedimientos para redes inalámbricas fijas usando teléfonos fijos y terminales de datos.Asimismo, dicho estándar soporta la interacción irrestricta con las redes AMPS ya que estasúltimas operan a 900Mhz. Y las TDMA en un intervalo de hasta 2 GHz También el nuevo estándarintegra mayores características a los teléfonos celulares como el indicador de mensaje de esperaen el aparato, identificador de llamadas, capacidad de localizador alfanumérico y/o envío demensajes y modo de suspensión. Finalmente el hecho por que dicha tecnología no se difundió máses porque se debate la interferencia de dichos teléfonos con otros equipos electrónicos comosistemas 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 ensus circuitos los cuales oscilan a frecuencias que son utilizadas por el teléfono y se produce lainterferencia, hecho que no sucede en los teléfonos de tecnología CDMA 32
  • 33. ACCESO MULTIPLE POR DIVISION DE CODIGO (CDMA)En CDMA varias frecuencias se envían sobre la misma frecuencia sin multiplexado, en su lugar seagrega un código único para cada transmisión. De este modo los aparatos reciben todas lastransmisiones, decodifican cada una y hallan el código correcto. A esta tecnología de dispersarfrecuencias 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 e empaquetados digitales celulares (CDPD).La desventaja de CDMA ante la presencia de equipos AMPS es la gran interferencia originada enlos 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 esaépoca el desarrollo del ISDN y su posible implementación en redes inalámbricas, es que GSM setuvo que implementar como una red digital. Así, el GSM se implementó en sus inicios en base a laseñalización en base a la tecnología SS7.El GSM presenta varias características importantes como las llamadas en espera, identificación dela llamada, retención de llamada, llamadas en conferencia y velocidades de datos de 2400 hasta9600 bps.Por otro lado, existen tres tipos diferentes de entidades celulares que utilizan GSM. Estasentidades son equipos terminales fijos, portátiles o de mano. La estación móvil fija es aquella quese encuentra instalada permanentemente sobre un automóvil, estas consumen hasta 20 W con loque se logra obtener una cobertura mayor pero, con un riesgo de interferencia mayor también. 33
  • 34. Una estación portátil viene a ser un teléfono de maletín, el cual es un poco más grande que losteléfonos de bolsillo y permanecen instalados dentro del maletín funcionando hasta con 8 Wattsde consumo. Finalmente, las estaciones móviles son los teléfonos celulares más pequeños y queconsumen menos potencia (alrededor de 2W).Una característica típica de los teléfonos celularesque utilizan GSM es la tarjeta SIM. Esta tarjeta viene a ser un dispositivo pequeño que se insertaen 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 latarjeta SIM de un equipo a otro la línea o número telefónico de dicho equipo se traslada al otroterminal. Además, las redes GSM proporcionan un sistema de seguridad que permiten desactivarla 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 losservicios celulares.Puesto que los proveedores de celulares ya han saturado los segmentos de mercados, a los cualestambién apuntan los PCS, ofreciendo llamadas gratuitas durante los fines de semana y teléfonoscelulares gratis (a cambio de contratos extendidos o tarifarios). Es por esto que ahora losproveedores de PCS, si quieren competir con los de redes celulares, deben primero construir susredes para posteriormente ofrecer la misma cobertura con características extendidas. Y para estono podrán tomarse tanto tiempo como las redes celulares, que han dedicado 10 años a laconstrucción de sus redes. Las redes PCS deben ser capaces de competir con las redes celularesdesde 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, porejemplo, los servicios de seguimiento por localizador (paging), que tendrán la única diferencia enlos celulares PCS. Cuando se reciba un mensaje alfanumérico, se podrá elegir entre recibir elmensaje o conectarse con la persona que envió el mensaje, mientras que la persona que llama semantendrá el línea mientras usted decide entre conectarse o simplemente recibir el mensaje 34
  • 35. REDES DE CELULARES INALAMBRICASLAS 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 DATOSLA TECNOLOGÍA CELULAR: 1. ES LA BASE DE LAS COMUNICACIONES MÓVILES INALÁMBRICAS. 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. 35
  • 36. ==RREDES 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. 2. 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. 36
  • 37. 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 INVERSION1. 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 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. 37
  • 38. oVoz 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 deseado4. CARACTERÍSTICAS DE FDMA • Tecnología muy madura y experimentada • Para sistemas de baja/mediana intensidad de tráfico • 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 calidad5. 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. 38
  • 39. • 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 2Gutiliza protocolos de codificación más sofisticados y se emplea en los sistemas de telefonía celularactuales. 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) yPDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en Japón. La mayoría de losprotocolos de 2G ofrece diferentes niveles de encripción. En Estados Unidos y otros países se leconoce a 2G como PCS (Personal Communication Services). SISTEMAS DIGITALES: ACCESO TDMALos sistemas digitales se realizaron para poder manejar información de voz y datos, por lo que lavoz 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 TDMAEn TDMA: La tecnología TDMA comprime las conversaciones (digitales), y las envía cada unautilizando la señal de radio por un tercio de tiempo solamente. La compresión de la señal de voz esposible debido a que la información digital puede ser reducida de tamaño por ser informaciónbinaria (unos y ceros). Debido a esta compresión, la tecnología TDMA tiene tres veces la capacidadde 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 distintosusuarios. o Complejidad en el acceso: Estricta sincronización temporal o 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 39
  • 40. 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 elestándar 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 pormás de 3 millones de personas a través de más de 212 países y territorios. Su ubicuidad hace quela itinerantica internacional muy común entre los operadores de telefonía móvil, lo que permite alos abonados utilizar sus teléfonos en muchas partes del mundo. GSM difiere de sus predecesoresen tanto que expresión de señalización y los canales son digitales, y por lo tanto se considera unasegunda generación (2G), sistema de telefonía móvil. Esto también ha significado que lacomunicación de datos es fácil construir en el sistema GSM también fue pionera en una alternativade 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 esque la norma en todo el mundo incluye un número de teléfono de emergencia, 112. Esto hace quesea más fácil para los viajeros internacionales para conectarse a los servicios de emergencia sinsaber el número de emergencia local. Nuevas versiones de la norma son compatibles hacia atráscon el original de los teléfonos GSM. Por ejemplo, el módulo 97 de la norma añade capacidades depaquetes de datos, a través de General Packet Radio Service (GPRS). Release'99 presentamayor 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 deproporcionar todos los servicios que se requieren. Se divide en varias secciones y éstas son cadacubiertos en artículos separados. El Subsistema de Estación Base (las estaciones de base y suscontroladores). 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 partefacultativa que permite paquete basado en las conexiones a Internet). Todos los elementos en elsistema 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 lainterferencia de dichos teléfonos con otros equipos electrónicos como sistemas de navegaciónaérea, auxiliares de audición y posiblemente con algunos marcapasos (RFI, Radio FrecuencyInterference). La interferencia se debe a que dichos equipos utilizan cristales en sus circuitos loscuales oscilan a frecuencias que son utilizadas por el teléfono y se produce la interferencia, hechoque no sucede en los teléfonos de tecnología CDMA Generación 2.5 G Muchos de los proveedoresde servicios de telecomunicaciones se movieron a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a la3. La tecnología 2.5G es más rápida, y más económica para actualizar a 3G. La generación 2.5Gofrece características extendidas, ya que cuenta con más capacidades adicionales que los sistemas2G, 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 yestadounidenses se moverán a 2.5G en el 2001. Mientras que Japón irá directo de 2G a 3Gtambién en el 2001. 40
  • 41. LA CDMA LLa tecnología CDMA es muy diferente a la tecnología TDMA. La CDMA, después de digitalizar lainformación, la transmite a través de todo el ancho de banda disponible. Varias llamadas sonsobrepuestas en el canal, y cada una tiene un código de secuencia único. Usando al tecnologíaCDMA, es posible comprimir entre 8 y 10 llamadas digitales para que estas ocupen el mismoespacio que ocuparía una llamada en el sistema analógico. En CDMA la transmisión es simultáneae ininterrumpida de varias comunicaciones en la misma frecuencia pero con códigos de direccióndiferentes. 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 41
  • 42. 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. 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 42
  • 43. 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 deprocesar 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 o Una pantalla de cristal liquido (LCD) o Un teclado pequeño 43
  • 44. o Un micrófono o Una bocina o Una batería1. 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) 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) 44
  • 45. 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 móvil6. 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 o Tratamiento y codificación de la voz o Recogida de material estadístico7. 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/Bandas10. 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.) 45
  • 46. 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. 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 AIRECaracterísticas 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 datos13. 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. • 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. 46
  • 47. 14. INTERFAZ MSC - BC • Características: • Es una conexión de conmutación de paquetes, típicamente X.25. • No está estandarizada15. 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 CCS16. ESCENARIOS • Registro • De registro • Actualización de localización • Llamada originada por el móvil • Llamada recibida por el móvil • HandoverREGISTRO El registro se produce cuando el móvil es encendido, da conocimiento a la red de queestá encendido y su ubicación 1.- El móvil comienza a explorar los canales y se engancha al canalde señalización más fuerte. 2.- Por el enlace ascendente del canal de señalización envía unmensaje a la red de REGISTRO 3.- La BTS envía este mensaje al MSC a través del BSC, se incluyecomo 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 deno estará activo 1.- Por el enlace ascendente del canal de señalización envía un mensaje a la redde DEREGISTRO 2.- La BTS envía este mensaje al MSC a través del BSC 3.- La MSC le envía estainformación 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 elmóvil "activo y sin llamada" se traslada de una BTS con un área de localización X a otraBTS con otra área de localización Y. 1.- Por el enlace ascendente del canal de señalización envía unmensaje a la red de ACTUALIZACIÓN DE LA LOCALIZACIÓN donde se incluye el número de móvil yel identificador de la nueva área de localización (Y) 2.- La BTS envía este mensaje al MSC a travésdel BSC 3.- La MSC le envía esta información al HLR-VLR donde se modifica la información delmóvil, que lo coloca como "activo en la ubicación Y" 47
  • 48. LLAMADA ORIGINADA POR EL MÓVIL 1.- Por el enlace ascendente del canal de señalización envíaun mensaje a la red de petición de llamada a un número 2.- La BTS envía este mensaje al MSC através del BSC. Al mismo tiempo asigna un canal de tráfico de la interfaz radio para estacomunicación. La BTS le indica al móvil a cual canal de tráfico debe sintonizarse a través del enlacedescendente del canal de señalización. 3.- El BSC reserva un circuito de tráfico de su interfaz con elMSC para esta conversación. 4.- El MSC chequea si este móvil está en capacidad de realizar lallamada (saldo), y en ruta la llamada hacia el destino, y coloca el tono de espera, hasta que eldestino responde e inicia la llamada.LLAMADA RECIBIDA POR EL MÓVIL Luego de verificar si el móvil destino esta activo: (de locontrario aquí termina el escenario) 1.- El MSC envía el mensaje de BUSQUEDA o PAGING a todaslas BTS con el área de localización donde se encuentra el móvil. Se reserva el circuito de voz en lainterfaz terrestre 2.-Por el enlace descendente del canal de señalización las BTS envían un mensajea los móviles de PAGING al número destino 3.- El móvil destino contesta al mensaje de PAGING através del enlace ascendente de señalización 4.- La BTS le asigna un canal de tráfico, y le informaque cambie a este a través del enlace descendente del canal de señalización. 5.- La BTS envía elmensaje de ALERTA y el móvil comienza a repicar. 6.- Al móvil contestar, se abre el altavoz y elauricular y comienza la conversación.El paso principal para realizar una llamada o recibirla es registrarse con la red. Cuando se activa unteléfono 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, elcual administra el registro de todos los teléfonos celulares en su red. El MSC examina el MIN paradeterminar 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 laposición del equipo con el MIN indicado e informa al HLR del lugar y solicita un perfil de servicioque se utilizará para el nuevo registro. Entonces, cuando se marca un número de teléfono celularel código de estación de ese número indica el MSC que se encuentra registrado en el MSC localpara el suscriptor. Ahí el MSC debe determinar cómo enrutar la llamada. Cuando el MSC recibe lallamada deber verificar los primeros números generados y consultar con su HRL. El HRL identificaráel último MSC. Si el último MSC fue el MSC local el MSC puede consultar el HLR para determinarexactamente 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 paradeterminar como se debe conectar la llamada. Luego, el VLR recibe un número de directorio localtemporal llamado TLDN (Temporary Local Directory Number). Este TLDN se introduce en el VLR, elcual actualizará el HLR para futuras llamadas. El VLR en el área visitada identificará cuál celda es ala que se encuentra solicitando el servicio y determinará si esta está activa o inactiva. Si está activoel MSC envía una señal hacia el BSC solicitando que el teléfono celular sea buscado. Luego, la señalde búsqueda enviada al celular le dirá al terminal que frecuencia usar. Cuando el teléfono receptorrecibe la señal de búsqueda se conmuta a la frecuencia establecida y envía la confirmación a su 48
  • 49. 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 mensajede HANDOVER al MSC indicando el móvil y la causa de la petición. 2.- El MSC asigna un nuevocanal de la nueva estación reservándolo, y además informa a la celda origen de este canal. En estemomento se crea un canal de conferencia a tres entre el móvil, la estación origen y la estacióndestino, para que no haya pérdida de la llamada 3.- La celda origen le indica al móvil cual es elnuevo canal al que debe sintonizarse. 4.- El móvil sintoniza su TX y RX a las nuevas frecuencias yse 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 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 49
  • 50. o Problemas de baterías o Intimidad2. 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 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 ) 50
  • 51.  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 4GEl diseño de los sistemas inalámbricos es uno de los campos más excitantes en la IngenieríaEléctrica hoy en día. Las aplicaciones inalámbricas que incluyen telefonia celular, las redes de árealocal inalámbrica (WLAN´s), los sistemas satelitales de posicionamiento global (GPS), sistemas dedistribución multipunto local (LMDS), los sistemas de identificación por radio frecuencia (RFID),etc., constituyen un gran mercado y experimentan un crecimiento y una evolución continua. Unejemplo de ello y objetivo de este presente articulo es la de presentar la evolución que haexperimentado la telefonía móvil y el estado en que se encuentra actualmente. Los sistemas 2.5Gtales como GPRS (General Packet Radio Services) ofreció varias ventajas y posibilidades en eldesarrollo de aplicaciones en la telefonía celular, pero es evidente que nuevas necesidades hanaparecido y el usuario desea teléfonos celulares con más capacidad de procesamiento y redes conmayores 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 lossistemas inalámbricos de tercera generación, conocido como 3G.== 51
  • 52. 3GEs una abreviatura para la Tercera Generación de telefonía móvil. Los servicios asociados con latercera generación proporcionan la posibilidad para transferir tanto voz y datos (una llamadatelefónica) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de correo-e, y mensajeriainstantánea). Como sistema emergente, es muy importante establecer las estrategias adecuadaspara lograr una migración apropiada, es decir, los sistemas 3G deben de incluir al mismo tiempolas funcionalidades de 2.5G y 2G. EVOLUCION DE REDES CELULARESCon frecuencia escuchamos 3G siendo discutida con altas velocidades, pero un sistema 3G estádefinido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones, por medio de una recomendación, laITU-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 conlos anteriores estándares soportando tasas de bits hasta 2 MbpsUna arquitectura flexible, la cualpermita fácilmente implantar nuevas aplicaciones. Por supuesto que estas recomendacionesincluyen muchos detalles, y las compañias involucradas están de acuerdo en que tales detalles sonpor ejemplo, una administración de multimedia flexible, acceso a Internet, acceso paquetizado decosto efectivo, servicios de mejor oferta, etc. De lo anterior, podemos observar que unaherramienta 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. 52
  • 53. Asi entonces, el reto fue la migración hacia una arquitectura donde todos los beneficios semantengan aún con el QoS de los sistemas 2G. La visión de 3G no solamente se enfocó en losserviciosde Internet, más bien el acceso a todos los servicios a cualquier hora, en cualquier lugar, acualquier 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, esposible decir, que las tecnologias de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la UniónInternacional de Telecomunicaciones. El estándar UMTS (Universal Mobile Telephone System),Sistema telefónico Móvil Universal) está basado en la tecnologia W-CDMA. UMTS está gestionadoppor la organización 3GPP, también responsable de GSM, GPRS y EDGE. MAS ALLA DE 3G… LA 4GMás allá de las 3G, es una serie de tecnologias y protocolos tales como Wi-Fi y WiMax, quefunciona con la tecnologia de Internet, es decir, que todo intercambio de información se hace bajoel protocolo TCP/IP -el mismo del Internet- y no le interesa que tipo de radiofrecuencia es la quehace el enlace fisico. Asi, en Estados Unidos, el enlace es con Wimax (OFDM, OrthogonalFrequency 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 ofElectrical and Electronic Engineers) no se ha pronunciado sobre de esto, se le conoce como 4G,cuarta generación de tecnologias de telefonia móvil. a 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 unavelocidad de 20 Km/h de 2.5 Gbps. El operador ha mejorado el comportamiento aumentando elnúmero de antenas de transmisión MIMO (Multiple Input Multiple Output) de 4 a 6, y usando unamodulación 64-QAM. La eficiencia en el espectro en frecuencia,la cual es expresada como bits deinformación 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 enfrecuencia para 4G definido por el proyecto de investigación europeo Winner.Ericsson ha llevado acabo una demostración de la técnica de HSDPA, (High Speed Downlink Packet Access, Acceso dePaquetes de Alta Velocidad en el Enlace de Bajada), la cual puede doblar la velocidad en el enlacede bajada hasta 28Mbps. De igual forma HSPSA provee tasas de datos hasta de 14 Mbps en elenlace de bajada y de 5.8 Mbps en el enlacede subida. Cabria mencionar que 3.5G es la evolución 53
  • 54. de la tecnologia 3G usando HSDPA que permite velocidades de bajada de hasta 14 Mbps. Tambiéncabe mencionar nuevamente que 3.75G, es la evolución de la tecnologia 3G usandoHSUPA ( HighSpeed Uplink Packet Access, Acceso de Paquetes de Alta Velocidad en el Enlace de Subida) quepermitirá velocidades subida de hasta 5.8 Mbps pero solo en 3G. Asi que podemos, observar quese 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 lasmás pequeñas y más poderosas plataformas HSDPA. Estas plataformas la U350 y la U360incorporan el receptor tipo RAKE (peine) para proveer altas tasas de datos enriqueciendo asi lasáreas de cobertura y de capacidad de las células.Por otra parte, a la compañia TOPEX se leconsidera la primera que ha presentado el primer Ruteador de Banda AnchaInalámbrico HDSPA. Elnuevo ruteador es un dispositivo conocido como “Todo en Uno”, que sirve al mismo tiempo,comoterminal para llamadas de voz simultáneas y de acceso a Internet, asi como Punto de Acceso aWiFi Wireless Fidelity, Fidelidad Inalámbrica), Ruteador VPN( Virtual Path Network, Red de RutaVirtual), Servidor LAN (Local Area Networt, Redes de Area Local) y servidor de vigilancia de video. WIMAXWiMax (del inglés Worldwide Interoperability for Microwave Access, Interoperabilidad Mundialpara 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 dehasta 70 Mbps, utilizando tecnologia que no requiere visión directa con las estaciones base.Integra 54
  • 55. la familia de estándares IEEE 802.16 y el estándar HyperMAN del organismo de estandarizacióneuropeo ETSI. El estándar inicial 802.16 se encontraba en la banda de frecuencias de 10-66 GHz yrequeria torres LOS (Line of sight, Linea de Vista). La nueva versión 802.16a, ratificada en marzo de2003, 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 másbien del despliegue de estaciones base (BS) formadas por antenas emisoras/receptoras concapacidad de dar servicio a unas 200 estaciones suscriptoras (SS) que pueden dar cobertura yservicio a edificios completos.Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tantovoz y datos (una llamada telefónica o una videollamada) y datos no-voz (como la descarga deprogramas, intercambio de email, y mensajeria instantánea). Aunque esta tecnologia estabaorientada a la telefonia móvil, desde hace unos años las operadoras de telefonia móvil ofrecenservicios exclusivos de conexión a Internet mediante módem usb, sin necesidad de adquirir unteléfono móvil, por lo que cualquier computadora puede disponer de acceso a Internet. Existenotros dispositivos como algunos ultrapórtátiles (netbooks) que incorporan el módem integrado enel propio equipo, pero requieren de una tarjeta SIM (la que llevan los teléfonos móviles) para suuso, por lo que en este caso si es necesario estar dado de alta con un número de teléfono. ESTANDARIZACION DE LA NETLa Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) definió las demandas de redes 3G con elestándar IMT-2000. Una organización llamada 3rd Generation Partnership Project (3GPP) hacontinuado ese trabajo mediante la definición de un sistema móvil que cumple con dichoestándar. 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, queprovee un despliegue de servicios rápido y una localización centralizada. En el medio está la capade 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. Lasespecificaciones 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 de2008. La evolución del 3G usa en parte tecnologias más allá del 3G para aumentar el rendimiento ypara conseguir una migración sin problemas.Hay 7 caminos diferentes para pasar de 2G a 3G. En Europa el camino principal comienza en GSMcuando se añade GPRS a un sistema. De ah� en adelante es posible ir a un sistema UMTS. EnNorteamérica la evolución de sistema comenzará desde el Time Division Multiple Access (TDMA), 55
  • 56. 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 conUMTS) y SoftBank Mobile (UMTS), y CDMA2000, usado por KDDI. La transición por razones demercado 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 eraanteriormente MIPHONE en Jamaica. La fase de implementación de esta red fue llevada a cabopor Huawei en conjunto con otras subcontratadas como TSF de Canadá. EVOLUCION DEL 2G AL 3GLas redes 2G se construyeron principalmente para datos de voz y transmisiones lentas. Dados loscambios rápidos en las expectativas de los usuarios, no cumplen las necesidades inalámbricas de laactualidad. 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 Paquetesvia Radio (GPRS - General Packet Radio Service). Los servicios de los móviles relacionados con elGPRS se convirtieron en 2.5G.El GPRS podia dar velocidad de datos desde 56 kbit/s hasta 114 kbit/s. Puede usarse para servicioscomo 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 elemail y el acceso a la web. La transmisión de datos GPRS es normalmente cobrada por cadamegabyte transferido, mientras que la comunicación de datos via conmutación de circuitostradicional es facturada por minuto de tiempo de conexión, independientemente de si el usuarioestá realmente usando la capacidad o si está parado.El GPRS es una gran opción para el servicio de intercambio de paquetes, al contrario que elintercambio de circuitos, donde una cierta calidad de servicio (QoS) está garantizada durante laconexión 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). Alprincipio se pensó en extender el GPRS para que diera cobertura a otros estándares, pero en vezde eso esas redes están convirtiéndose para usar el estándar GSM, de manera que el GSM es elúnico tipo de red en la que se usa GPRS. El GPRS está integrado en el lanzamiento GSM 97 y ennuevos lanzamientos. Originariamente fue estandarizado por el Instituto Europeo de Normas de 56
  • 57. Telecomunicaciones (ETSI), pero ahora lo está por el 3 GPP. 3GPP==3GPP es el acrónimo (en inglés) de "3rd Generation Partnership Project"[4]. Esta organizaciónrealiza la supervisión del proceso de elaboración de estándares relacionados con 3G.ESTANDARES EN 3GLas tecnologias de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional deTelecomunicaciones. En Europa y Japón, se seleccionó el estándar UMTS (Universal MobileTelephone System), basado en la tecnologia W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización3GPP, 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 sonreemplazadas por UMTS, las redes cdmaOne evolucionan a IS-95.EvDO es una evolución muycomún de redes 2G y 2.5G basadas en CDMA2000SEGURIDAD 57
  • 58. Las redes 3G ofrecen mayor grado de seguridad en comparación con sus predecesoras 2G. Alpermitir a la UE autenticar la red a la que se está conectando, el usuario puede asegurarse de quela 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 lasllamadas de teléfonos GSM cercanos, esto era logrado haciéndose pasar por una base (antenareceptora/transmisora) de la telefónica AT&T en este caso. Las redes 3G usan el cifrado porbloques KASUMI en vez del anterior cifrador de flujo A5/1. Aún asi, se han identificado algunasdebilidades en el código KASUMI.Además de la infraestructura de seguridad de las redes 3G, se ofrece seguridad de un extremo alotro cuando se accede a aplicaciones framework como IMS, aunque esto no es algo que sólo sehaga en el 3G.PROBLEMASAunque el 3G fue introducido con éxito a los usuarios de todo el mundo, hay algunas cuestionesdebatidas 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. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE IP EN 3GVENTAJAS • 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. 58
  • 59. • 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 3GLas tecnologias de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional deTelecomunicaciones. En Europa y Japón, se seleccionó el estándar UMTS (Universal MobileTelephone System), basado en la tecnologia W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización3GPP, 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 sonreemplazadas por UMTS, las redes cdmaOne evolucionan a IS-95.EvDO es una evolución muy común de redes 2G y 2.5G basadas en CDMA2000 59
  • 60. SEGURIDADLas redes 3G ofrecen mayor grado de seguridad en comparación con sus predecesoras 2G. Alpermitir a la UE autenticar la red a la que se está conectando, el usuario puede asegurarse de quela 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 lasllamadas de teléfonos GSM cercanos, esto era logrado haciéndose pasar por una base (antenareceptora/transmisora) de la telefónica AT&T en este caso. Las redes 3G usan el cifrado porbloques KASUMI en vez del anterior cifrador de flujo A5/1. Aún asi, se han identificado algunasdebilidades en el código KASUMI.Además de la infraestructura de seguridad de las redes 3G, se ofrece seguridad de un extremo alotro cuando se accede a aplicaciones framework como IMS, aunque esto no es algo que sólo sehaga en el 3G.PROBLEMASAunque el 3G fue introducido con éxito a los usuarios de todo el mundo, hay algunas cuestionesdebatidas 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. DE 2G A 2.5G (GPRS)El primer gran paso en la evolución al 2G ocurrió con la entrada del Servicio General de Paquetesvia Radio (GPRS - General Packet Radio Service). Los servicios de los móviles relacionados con elGPRS se convirtieron en 2.5G.El GPRS podia dar velocidad de datos desde 56 kbit/s hasta 114 kbit/s. Puede usarse para servicioscomo el acceso al protocolo de aplicaciones inalámbricas (WAP - Wireless Application Protocol),servicio de mensajes cortos (SMS - Short Messaging Service), sistema de mensajeria multimedia 60
  • 61. (MMS - Multimedia Messaging Service), y para servicios de comunicación por Internet como elemail y el acceso a la web. La transmisión de datos GPRS es normalmente cobrada por cadamegabyte transferido, mientras que la comunicación de datos via conmutación de circuitostradicional es facturada por minuto de tiempo de conexión, independientemente de si el usuarioestá realmente usando la capacidad o si está parado.El GPRS es una gran opción para el servicio de intercambio de paquetes, al contrario que elintercambio de circuitos, donde una cierta calidad de servicio (QoS) está garantizada durante laconexión 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). Alprincipio se pensó en extender el GPRS para que diera cobertura a otros estándares, pero en vezde eso esas redes están convirtiéndose para usar el estándar GSM, de manera que el GSM es elúnico tipo de red en la que se usa GPRS. El GPRS está integrado en el lanzamiento GSM 97 y ennuevos lanzamientos. Originariamente fue estandarizado por el Instituto Europeo de Normas deTTelecomunicaciones (ETSI), pero ahora lo está por el 3GPP.T SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES DE SISTEMA GLOBAL PARA LAS COMUNICACIONES MOVILESEl sistema global para las comunicaciones móviles (GSM, proviene del francés groupe spécialmobile) es un sistema estándar, libre de regalias, de telefonia móvil digital. Un cliente GSM puedeconectarse 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 elServicio de mensajes cortos (SMS) o mensajes de texto.Logotipo ara Identificar las terminales y sistemas compatibles.GSM se considera, por su velocidad de transmisión y otras caracter�sticas, un estándar de 61
  • 62. segunda generación (2G). Su extensión a 3G se denomina UMTS y difiere en su mayor velocidad detransmisión, el uso de una arquitectura de red ligeramente distinta y sobre todo en el empleo dediferentes protocolos de radio (W-CDMA).FRECUENCIASEl interfaz de radio de GSM se ha implementado en diferentes bandas de frecuencia. Uplink DownlinkBanda Nombre Canales Notas (MHz) (MHz) 824,0 -GSM 850 GSM 850 128 - 251 869,0 - 894,0 Usada en los EE.UU., Sudamérica y Asia. 849,0 P-GSM 890,0 - La banda con que nació GSM en Europa 0-124 935,0 - 960,0 900 915,0 y la más extendida E-GSM 974 - 880,0 -GSM 900 925,0 - 935,0 E-GSM, extensión de GSM 900 900 1023 890,0 R-GSM 876,0 - n/a 921,0 - 925,0 GSM ferroviario (GSM-R). 900 880,0 1710,0 - 1805,0 -GSM1800 GSM 1800 512 - 885 1785,0 1880,0 Usada en Norteamérica, incompatible 1850,0 - 1930,0 -GSM1900 GSM 1900 512 - 810 con GSM-1800 por solapamiento de 1910,0 1990,0 bandas. HISTORIA Y DESARROLLO REDES CELULARES 62
  • 63. Los primeros equipos GSM de 1991El estándar GSM fue desarrollado a partir de 1982. En la conferencia de telecomunicaciones CEPTde ese año fue creado el grupo de trabajo Groupe Spécial Mobile o GSM, cuya tarea eradesarrollar un estándar europeo de telefonia móvil digital. Se buscó evitar los problemas de lasredes analógicas de telefonia móvil, que habian sido introducidos en Europa a fines de los años1950, 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 siguióDCS-1800 un año más tarde. En 1991 fueron presentados los primeros equipos de telefonia GSMcomo 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 fueronintroducidos al mercado los primeros teléfonos celulares GSM, siendo el primero el Nokia 1011 ennoviembre 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 cooperación3GPP, 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 losusuarios de telefonia móvil en 2010 siguen utilizando GSM. 63
  • 64. ARQUITECTURA DE REDLo primero a lo que nos enfrentamos al diseñar la estructura de red para un sistema de telefoniamóvil es la limitación en el rango de frecuencias disponibles. Cada "conversación" (o cada clientede tráfico de datos) requiere un minimo de ancho de banda para que pueda transmitirsecorrectamente. A cada operador en el mercado se le asigna cierto ancho de banda, en ciertasfrecuencias delimitadas, que debe repartir para el envio y la recepción del tráfico a los distintosusuarios (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 losusuarios a la vez, ya que el ancho de banda no seria suficiente; y además, deben separarse losrangos en que emiten unos y otros usuarios para evitar interferencias entre sus envios. A esteproblema, o más bien a su solución, se le suele referir como reparto del espectro o división delacceso al canal. El sistema GSM basa su división de acceso al canal en combinar los siguientesmmodelos de reparto del espectro disponible.El primero es determinante a la hora de especificar la arquitectura de red, mientras que el resto seresuelve 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 delacceso 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 ydemás bases de datos del operador). Este párrafo con tantas siglas se explica a continuación conmás 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. Parasimplificar, se denomina canal de comunicacionesa una comunicación establecida entre unsistema y otro, independientemente del método que realmente se emplee para establecer laconexión. En GSM hay definidos una serie de canales lógicos para el tráfico de llamadas, datos,señalización y demás propósitos. 64
  • 65. CAPA DE RADIO Y CONTROL DE RADIO: SUBSISTEMA DE ESTACIONES BASE O BSSEsta capa de red se ocupa de proporcionar y controlar el acceso de los terminales al espectrodisponible, asi como del envio y recepción de los datos.División en celdas: estaciones base o BSEsquema general de una red GSM.El sistema debe ser capaz de soportar una gran carga de usuarios, con muchos de ellos utilizandola red al mismo tiempo. Si sólo hubiera una antena para todos los usuarios, el espacioradioeléctrico disponible se saturaria rápidamente por falta de ancho de banda. Una solución esreutilizar las frecuencias disponibles. En lugar de poner una sola antena para toda una ciudad, secolocan varias, y se programa el sistema de manera que cada antena emplee frecuencias distintasa las de sus vecinas, pero las mismas que otras antenas fuera de su rango. A cada antena se lereserva cierto rango de frecuencias, que se corresponde con un cierto número de canalesradioeléctricos (cada uno de los rangos de frecuencia en que envia datos una antena). Asi, loscanales asignados a cada antena de la red del operador son diferentes a los de las antenascontiguas, pero pueden repetirse entre antenas no contiguas.Además, se dota a las antenas de laelectrónica de red necesaria para comunicarse con un sistema central de control (y la siguientecapa lógica de la red) y para que puedan encargarse de la gestión del interfaz radio: el conjunto dela antena con su electrónica y su enlace con el resto de la red se llama estación base (BS, BaseStation). El área geográfica a la que proporciona cobertura una estación base se llama celda océlula (del inglés cell, motivo por el cual a estos sistemas se les llama a veces celulares). A estemodelo 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 GSMrespecto a los sistemas anteriores: es el controlador de estaciones base, o BSC, (Base Station 65
  • 66. Controller) que actúa de intermediario entre el “corazón” de la red y las antenas, y se encarga delreparto de frecuencias y el control de potencia de terminales y estaciones base. El conjunto deestaciones base coordinadas por un BSC proporcionan el enlace entre el terminal del usuario y lasiguiente capa de red, ya la principal, que veremos más adelante. Como capa de red, el conjuntode 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 cientosde metros (en estaciones urbanas) hasta un máximo práctico de 35 km (en zonas rurales), segúnsu potencia y la geografia del entorno. Sin embargo, el número de usuarios que puede atendercada BS está limitado por el ancho de banda (subdividido en canales) que el BSC asigna a cadaestación, y aunque podria pensarse que las estaciones base deberian tener una gran potencia paracubrir mayor área, tienen una potencia nominal de 320 W como máximo (frente a las antenas deFM o televisión, que poseen potencias de emisión de miles de Watts, un valor casi despreciable) yde hecho siempre emiten al menor nivel de potencia posible para evitar interferir con celdaslejanas que pudieran emplear el mismo rango de frecuencias, motivo por el cual es raro que seinstalen modelos de más de 40 W. Es más, en zonas urbanas muy pobladas o túneles se instala unmayor número de BSs de potencia muy limitada (menor que 2,5 W) para permitir la creación de lasllamadas pico y microceldas, que permiten mejor reutilización de las frecuencias (cuantas másestaciones, más reutilización de frecuencias y más usuarios admisibles al mismo tiempo) o biendan cobertura en lugares que una BS normal no alcanza o precisan de gran capacidad (túneles demetro o de carreteras, espacios muy concurridos, ciudades muy pobladas).Por tanto, en zonas donde exista una gran concentración de usuarios, como ciudades, debeinstalarse 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 aseguraademás mayor duración de la bateria de los terminales y menor uso de potencia de las estacionesbase.Además, el terminal no se encuentra emitiendo durante el transcurso de toda la llamada. Paraahorrar bateria y permitir un uso más eficiente del espectro, se emplea el esquema de transmisiónTDMA (Time Division Multiple Access, o acceso múltiple por división del tiempo). El tiempo sedivide en unidades básicas de 4,615 ms, y éstas a su vez en 8 time slots o ranuras de tiempo de576,9 μs. Durante una llamada, se reserva el primer time slot para sincronización, enviada por laBS; unos slots más tarde, el terminal emplea un slot para enviar de terminal a BS y otro pararecibir, y el resto quedan libres para el uso de otros usuarios en la misma BS y canal. Asi se permiteun buen aprovechamiento del espectro disponible y una duración de bateria superior, al no usar elemisor del terminal constantemente sino sólo una fracción del tiempo. HANDOVEER: EL CONTROLADOR DE ESTACIONES BASE O BSCAl mismo tiempo, la comunicación no debe interrumpirse porque un usuario se desplace y salga dela zona de cobertura de una BS, deliberadamente limitada para que funcione bien el sistema deceldas. Tanto el terminal del usuario como la BS calibran los niveles de potencia con que envian y 66
  • 67. reciben las señales e informan de ello al controlador de estaciones base o BSC (Base StationController). Además, normalmente varias estaciones base al mismo tiempo pueden recibir la señalde un terminal y medir su potencia. De este modo, el controlador de estaciones base o BSC puededetectar si el usuario va a salir de una celda y entrar en otra, y avisa a ambas BSs y al terminal parael proceso de salto de una BS a otra: es el proceso conocido como handover o traspaso entreceldas, una de las tres labores del BSC, que en uso–. En ese caso el BSC remite al terminal a otraestación 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 almismo tiempo. Esto nos indica la segunda y tercera labor del BSC, que son controlar la potencia yla frecuencia a la que emiten tanto los terminales como las BSs para evitar cortes con el menorgasto de bateria posible.SEÑALIZACIONAdemás del uso para llamadas del espectro, reservando para ello los canales precisos mientras seestén usando, el estándar prevé que el terminal envie y reciba datos para una serie de usos deseñalización, como por ejemplo el registro inicial en la red al encender el terminal, la salida de lared al apagarlo, el canal en que va a establecerse la comunicación si entra o sale una llamada, lainformación del número de la llamada entrante... Y prevé además que cada cierto tiempo elterminal avise a la red de que se encuentra encendido para optimizar el uso del espectro y noreservar capacidad para terminales apagados o fuera de cobertura.Este uso del transmisor, conocido como ráfagas de señalización, ocupa muy poca capacidad de redy se utiliza también para enviar y recibir los mensajes cortos SMS sin necesidad de asignar un canalde radio. Es sencillo escuchar una ráfaga de señalización si el teléfono se encuentra cerca de unaparato 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 lainformación a transmitir entre la estación base y el teléfono. Se definen los siguientes tipos decanal: • Canales de tráfico (Traffic Channels, TCH): albergan las llamadas en proceso que soporta la estación base. • Canales de control o señalización: 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). 67
  • 68.  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==El subsistema de red y conmutación (Network and Switching System o NSS), también llamadonúcleo de red (Core Network), es la capa lógica de enrutamiento de llamadas y almacenamientode datos. Notemos que, hasta el momento, sólo teniamos una conexión entre el terminal, lasestaciones base BS y su controlador BSC, y no se indicaba manera de establecer conexión entreterminales o entre usuarios de otras redes. Cada BSC se conecta al NSS, y es éste quien se encargade tres asuntos: 68
  • 69. • 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). C CENTRAL DE CONMUTACION MOVIL O MSCLa central de conmutación móvil o MSC (Mobile Switching Central) se encarga de iniciar, terminary canalizar las llamadas a través del BSC y BS correspondientes al abonado llamado. Es similar auna centralita telefónica de red fija, aunque como los usuarios pueden moverse dentro de la redrealiza 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 teneracceso a los HLRs de los distintos operadores e interconexión con las redes de telefonia de otrosoperadores. 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 almacenala 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 bienpermanente; cada número de teléfono móvil está adscrito a un HLR determinado y único, queadministra su operador móvil.Al recibir una llamada, el MSC pregunta al HLR correspondiente al número llamado si estádisponible y dónde está (es decir, a qué BSC hay que pedir que le avise) y enruta la llamada o da unmensaje de error.El VLR (Visitor Location Register o registro de ubicación de visitante) es una base de datos másvolátil que almacena, para el área cubierta por un MSC, los identificativos, permisos, tipos deabono y localizaciones en la red de todos los usuarios activos en ese momento y en ese tramo dela red. Cuando un usuario se registra en la red, el VLR del tramo al que está conectado el usuariose pone en contacto con el HLR de origen del usuario y verifica si puede o no hacer llamadas segúnsu tipo de abono. Esta información permanece almacenada en el VLR mientras el terminal deusuario está encendido y se refresca periódicamente para evitar fraudes (por ejemplo, si unusuario 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 lared, 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 redextranjera, el VLR del operador extranjero toma nota de la información del usuario, se pone en 69
  • 70. contacto con el HLR del operador móvil de origen del usuario y le pide información sobre lascaracteristicas de abono para permitirle o no realizar llamadas. Asi, los distintos VLRs y HLRs de losdiferentes operadores deben estar interconectados entre si para que todo funcione. Para este finexisten protocolos de red especiales, como SS7 o IS-41; los operadores deciden qué estándarescoger 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 encargadel cifrado de las señales y de la identificación de usuarios dentro del sistema; el EIR (equipmentidentification register, registro de identificación de equipo) guarda listas de permiso de acceso alterminal, al que identifica univocamente mediante su número de serie o IMEI, para evitar que losterminales robados y denunciados puedan usar la red; los SMSCs o centros de mensajes cortos; yasi 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 entrelos 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 códigosdependen 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 loscódigos y la activación/desactivación del servicio debe ser realizada desde el menú de cadateléfono.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] 70
  • 71. • Mostrar: *31#NUMERO [SEND]Mostrar el código IMEI del teléfono • Marcar *#06# TARJETA SIMUna 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 desmontableque 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 equiposimplemente cambiando la tarjeta SIM. Algunos operadores introducen un candado para que elteléfono utilice un solo tipo de tarjeta SIM, o sólo una tarjeta SIM emitida por la compañia dondese 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 71
  • 72. que venden. Esto se hace porque el precio de la telefonia móvil es tipicamente subvencionado conlos ingresos procedentes de suscripciones, y los operadores para tratar de evitar subvencionar losmóviles de la competencia pueden recurrir a esta practica. Los abonados pueden ponerse encontacto con el operador, para eliminar el bloqueo o bien utilizar servicios privados para retirar elmismo, o hacer uso de software y sitios web para desbloquear el teléfono por si mismos. Si bien lamayoria de los sitios web ofrecen el desbloqueo a un costo fijo, algunos lo hacen de maneragratuita. El bloqueo se aplica al teléfono, identificado por su identidad internacional del equipomóvil (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,se venden los teléfonos desbloqueados. Sin embargo, en Bélgica, es ilegal que los operadoresofrezcan cualquier forma de subvención en el precio del teléfono. Este fue también el caso enFinlandia hasta el 1 de abril de 2006, cuando la venta de combinaciones de teléfonossubvencionados y los números se convirtió en legal, aunque los operadores por obligación tienenque desbloquear los teléfonos de forma gratuita después de un per�odo determinado (pudiendoser 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 queprefieren comprar el terminal) y Arriendo con opción de compra (modalidad muy difundida en lamodalidad postpago, ya que el terminal resulta a un precio más económico); Todos los equipos seentregan bloqueados para operar solo con tarjetas sim de la operadora que vende el terminal, sinembargo por ley, las operadoras deben desbloquear gratuitamente los terminales que seanpropiedad del abonado (modalidad venta, y una vez ejercida la opción de compra si se obtuvo enarriendo), si el abonado asi lo solicita. GSM EN ESPAÑALa tecnologia móvil en España comenzó en 1976 con un servicio para vehiculos limitado a Madrid yBarcelona llamado Teléfono automático en vehiculo. Este servicio fue evolucionando para darcabida a más usuarios con tecnologias como TMA-450 y posteriormente TMA-900, llegando hasta900.000 en 1996.En 1995 dada la inferioridad tecnológica del servicio analógico respecto al digital proporcionadopor GSM, se creó la primera red digital móvil llamada Movistar. Posteriormente, se concedieronlicencias para una segunda operadora móvil (Airtel). En 1999 se crea una tercera operadoraAmena. 72
  • 73. A esta última se le asignaron frecuencias en la banda de 1800 MHz lo que suponia tener quedesplegar más celdas que si se emplease la banda de 900 MHz para conseguir dar cobertura a unamisma 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 bandaA principios del año 2000, empezaron los cierres de las redes analógicas y la asignación delicencias para la futura tecnologia 3G. Actualmente convivimos con tecnologia 2G/3G y, aunque 3Gsea superior tecnológicamente, compañias como Vodafone utilizan red dual para ofrecer unamayor cobertura (si no hay cobertura 2G, el terminal móvil puede que tenga cobertura 3G yviceversa) y maximizar la duración de la bateria de sus móviles. Según los datos ofrecidos por laCMT[6| correspondientes al año 2009 se puede apreciar que el número de estaciones base GSMes considerablemente mayor que el de estaciones 3G/UMTS.==GSM EN AMERICA LATINA== Deacuerdo con las cifras suministradas por la organización 3G Americas, en Colombia el 89 por cientode los celulares operan bajo el estándar GSM, mientras que en Argentina esta cifra llega al 97 % (al2008 los operadores Movistar, Telecom Personal, y CLARO solo operan con GSM), en Chile (Primerpais en latinoamerica en operar redes GSM ya desde 1997) el 100% de los celulares operan bajoGSM, en México al 80 por ciento, en Brasil al 65 por ciento, en Uruguay 100 por ciento y enVenezuela Digitel al 100% puesto que fue el operador que empezó con esta tecnologia, Movistarestá en fase de ampliar al 100% su red GSM, y movilnet operador estatal acaba de instalar GSM entodas sus BS y está en fases de prueba para funcionar en dualidad CDMA/GSM, paises como Cuba 73
  • 74. que comenzó por TDMA, a partir de enero de 2009 emplea exclusivamente la tecnologia GSM através de la empresa estatal Cubacel.C Lcomputadoras. · 8, 20 línea · 6, 15, 17, 20, 25, 34conexión · 6, 14, 17, 19, 20, 22, 23, 30, 37, 45, 47, 55, P 56, 59, 61, 64, 68, 69D pantalla · 6, 8, 19, 43 Rdispositivo · 9, 15, 16, 17, 19, 25, 34, 44, 45, 50, 53, 54, 59 red · 9, 13, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26,E 28, 30, 31, 33, 34, 37, 40, 42, 44, 45, 46, 47, 55, 56, 58, 59, 60, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73estándar · 19, 23, 26, 31, 32, 37, 40, 42, 51, 53, 54, 55, S 56, 57, 59, 61, 63, 65, 67, 70, 71, 73F software · 5, 6, 7, 8, 18, 19, 24, 72 Tfrecuencia · 26, 27, 28, 31, 32, 33, 37, 38, 39, 41, 44, 48, 50, 51, 52, 53, 62, 64, 65, 67 tecnología · 18, 31, 32I telefonía · 20, 36 Winformación · 6, 8, 9, 13, 14, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 25, 29, 30, 34, 38, 39, 41, 42, 45, 46, 47, 53, 67, 69, 71 Windows · 5, 6, 7, 8, 23internet · 18, 19, 20, 22, 23, 25 74
  • 75. BibliografíaArismendi, R. L. (Junio de 2005). www.google.com. Recuperado el 28 de Marzo de 2011, dewww.monografias.comRabay, F. (2010). SISTEMAS OPERATIVOS. Bogota: Newtek: Video Toaster.www.google.com. (s.f.). Recuperado el 26 de Marzo de 2011, de www.wikipedia.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras 75