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Telefono

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Trabajo sobre telefonía de los alumnos de 1º 1ª de la EET 5134

Published in: Business, Technology
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Telefono

  1. 1.  Autoría de la invención del teléfono  Evolución del teléfono  Funcionamiento del teléfono  Centrales telefónicas Teléfono celular
  2. 2.  En el año 1854, el inventor francés Charles Bourseul planteo la posibilidad de utilizar vibraciones causadas por la voz sobre un disco flexible o diafragma, con el fin de activar y desactivar un circuito eléctrico y producir unas vibraciones similares en un diafragma situado en un lugar remoto, que reproduciría las vibraciones originales.  El físico y profesor alemán Johan Philipp Reis inventó un instrumento que transmitía notas musicales a distancia, utilizando la electricidad, pero éste no era capaz de reproducir la voz humana.  En el año 1857 Antonio Meucci construyó un teléfono para conectar su oficina con su dormitorio, ubicado en el segundo piso, debido al reumatismo de su esposa. por lo que lo presentó a una empresa que no le prestó atención, pero que, tampoco le devolvió los materiales, estos materiales cayeron en manos de Alexander Graham Bell, que se sirvió de ellos para desarrollar su teléfono y lo presentó como propio.  En 1876, tras haber descubierto que para transmitir voz humana sólo se podía utilizar una corriente continua, el inventor estadounidense Alexander Graham Bell construyó y patentó unas horas antes que su compatriota Elisha Gray el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana con toda su calidad y timbre. Tampoco se debe dejar de lado a Thomas Alva Edison, que introdujo notables mejoras en el sistema, entre las que se encuentra el micrófono de gránulos de carbón.  El 11 de junio de 2002 el Congreso de los Estados Unidos aprobó la resolución 269, por la que reconoció que el inventor del teléfono había sido Antonio Meucci y no Alexander Graham Bell. En la resolución, aprobada por unanimidad, los representantes estadounidenses estiman que "la vida y obra de Antonio Meucci debe ser reconocida legalmente, y que su trabajo en la invención del teléfono debe ser admitida. Antonio Meucci Alexander G. Bell atrás
  3. 3. Desde su concepción original, se han ido introduciendo mejoras sucesivas tanto en el propio aparato telefónico, como en los métodos y sistemas de explotación de la red. En lo que se refiere al propio aparato telefónico, se pueden señalar: La introducción del micrófono de carbón, que aumentaba de forma considerable la potencia emitida y por tanto el alcance máximo de la comunicación. El dispositivo “anti local” para evitar la perturbación en la audición causada por el ruido ambiente del local donde está instalado el teléfono. La marcación por pulsos mediante el denominado disco de marcar. La marcación por tonos multifrecuencia. La introducción del micrófono de electret o electret, prácticamente usado en todos los aparatos modernos, que mejora de forma considerable la calidad del sonido. sistemas de explotación de la red telefónica se puede señalar : La telefonía fija o convencional que es aquella que hace referencia a las líneas y equipos que se encargan de la comunicación entre terminales telefónicos no portables y generalmente enlazados entre ellos o con la central por medio de conductores metálicos. La centralita telefónica de conmutación manual para la interconexión mediante la intervención de un operador/a de distintos teléfonos, creando de esta forma un primer modelo de red. La introducción de las centrales telefónicas de conmutación automática, constituidas mediante dispositivos electromecánicos, de las que han existido, y en algunos casos aún existen, diversos sistemas (rotatorios, barras cruzadas y otros más complejos). atrás
  4. 4. Funcionamiento del teléfono En un sistema telefónico, la transmisión se basa en un flujo de corriente cuyas variaciones de intensidad vienen marcadas por las propias variaciones de resistencia de dicho circuito. El aparato encargado de modificar la resistencia de éste, y, por tanto, la intensidad de la corriente, es el micrófono. El micrófono lleva incorporado un dispositivo de forma cilíndrica, con pequeños granos de carbón este altera su grado de conductividad de la electricidad en función del factor presión. En uno de sus extremos, el micrófono presenta una pequeña membrana móvil que, como si se tratara de un tímpano, varía su presión sobre los granos de carbón, por efecto de las ondas sonoras. La variación de las ondas sonoras genera variaciones de presión en la membrana, de las que se derivan, a su vez, variaciones de intensidad en la corriente que atraviesa el circuito. La intensidad cambia, por tanto, al tiempo que lo hacen las ondas sonoras. En el funcionamiento del teléfono entra en juego, asimismo, el principio del electroimán recordemos que se trata de un núcleo de hierro dulce al que el paso de una corriente eléctrica confiere propiedades magnéticas. La disposición de una lámina metálica vibrante junto al electroimán del circuito emisor donde, según se ha indicado, la intensidad de la corriente eléctrica viene determinada por las variaciones de las ondas sonoras en el micrófono, permite que aquélla se mueva libremente, en función de la corriente y, por tanto, de las ondas sonoras atrás responsables de dicha alteración. La laminilla metálica actúa como cuerpo vibrante emisor de sonido, el mismo que registra el micrófono.
  5. 5. Centrales telefónicas En la central telefónica existe un generador encargado de suministrar la corriente eléctrica de baja tensión que llega al micrófono, conectado en serie dentro de la línea. Por su parte, el receptor está conectado en circuito local; la corriente procede del transformador que alimenta la propia línea telefónica. Al unir dos aparatos a través de la central queda constituido un circuito de línea, donde aparecen los dos micrófonos intercalados, no así los receptores, que se activan a partir de las variaciones creadas por aquéllos. atrás
  6. 6.  Historia del teléfono celular  Evolución del teléfono celular  Funcionamiento del teléfono celular  ¿Que es el infrarrojo y el bluetooth?  Red de telefonía celular  Procesamiento de llamadas  Problemas con los teléfonos celulares  Celdas fin
  7. 7.  Handie Talkie H12-16 Historia del teléfono celular El teléfono celular se remonta a los inicios de la Segunda Guerra Mundial, donde ya se veía que era necesaria la comunicación a distancia, es por eso que la compañía Motorola creó un equipo llamado Handie Talkie H12-16, que es un equipo que permite el contacto con las tropas vía ondas de radio que en ese tiempo no superaban más de 600 Khz. Fue sólo cuestión de tiempo para que las dos tecnologías de Tesla y Marconi se unieran y dieran a la luz la comunicación mediante radio- teléfonos: Martín Cooper, pionero y considerado como el padre de la telefonía celular, fabricó el primer radio teléfono entre 1970 y 1973, en Estados Unidos, y en 1979 aparecieron los primeros sistemas a la venta en Tokio (Japón), fabricados por la Compañía NTT. Los países europeos no se quedaron atrás y en 1981 se introdujo en Escandinava un sistema similar a AMPS (Advanced Mobile Phone System). En 1985 se comenzaron a perfeccionar y amoldar las características de este nuevo sistema revolucionario ya que permitía comunicarse a distancia. Fue así que en los años 1980 se llegó a crear un equipo que ocupaba recursos similares a los Handie Talkie pero que iba destinado a personas que por lo general eran grandes empresarios y debían estar comunicados, es ahí donde se crea el teléfono móvil y marca un hito en la historia de los componentes inalámbricos ya que con este equipo podría hablar a cualquier hora y en cualquier lugar. Teléfono celular
  8. 8.  Primera generación (1G)  Segunda generación (2G)  Generación 2.5  Tercera generación (3G) Teléfono celular
  9. 9. 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 (2400 bauds). 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). atrás
  10. 10. Segunda generación (2G) La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital. EL sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y se emplea en los sistemas de telefonía celular actuales. Las tecnologías predominantes son: GSM (Global System por Mobile Communications); IS-136 (conocido también como TIA/EIA136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en Japón. Los protocolos empleados en los sistemas 2G soportan velocidades de información más altas por voz, pero limitados en comunicación de datos. Se pueden ofrecer servicios auxiliares, como datos, fax y SMS (Short Message Service). La mayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles de inscripción. En Estados Unidos y otros países se le conoce a 2G como PCS (Personal Communication Services). Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a la 3. La tecnología 2.5G es más rápida, y más económica para actualizar a 3G. atrás
  11. 11. Generación 2.5 La generación 2.5G ofrece características extendidas, ya que cuenta con más capacidades adicionales que los sistemas 2G, como: GPRS (General Packet Radio System), HSCSD (High Speed Circuit Switched), EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution), IS-136B e IS-95Bm entré otros. Los carriers europeos y estadounidenses se moverán a 2.5G en el 2001. Mientras que Japón irá directo de 2G a 3G también en el 2001. atrás
  12. 12. 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. atrás
  13. 13. Funcionamiento del teléfono celular Está formada por un sistema telefónico por el cual, mediante la combinación de redes de estaciones receptora-transmisoras de radio y centrales telefónicas de conmutación, se puede establecer la comunicación entre los teléfonos celulares o entre teléfonos celulares y teléfonos de línea fija El término celular, el cual se refiere a la telefonía móvil, tiene como origen el hecho de que las estaciones base, las encargadas de enlazar por radio a los teléfonos portátiles con los controladores de estaciones base, se encuentran dispuestas en forma de una malla, formando así celdas o células en la disposición de un panal de abejas. De esta forma, cada estación se sitúa en un nudo de estas celdas y tiene asignado un conjunto de frecuencias de recepción y de transmisión propio. Como existe un número limitado de frecuencias, a partir de esta disposición se pueden reutilizar las mismas frecuencias en otras celdas, siempre y cuando no sean adyacentes, y así evitar interferencias entre ellas. Aunque decir teléfono móvil o teléfono celular es correcto, es más apropiado referirse a un teléfono celular que a un móvil, esto se debe a que un teléfono inalámbrico es también un teléfono móvil ya que se puede mover. Sería incluso más adecuado denominarlos “portátiles”, ya que así Teléfono celular estaríamos acentuando la idea de que no sólo se mueven por sí solos.
  14. 14. Infrarrojo El infrarrojo es un puerto en el teléfono que sirve para comunicarse con otro dispositivo (celular, computadora, palm, etc.) con el mismo tipo de puerto y compartir datos (de acuerdo a capacidad de los equipos) dicho tipo de intercambio de información se basa en rayos infrarrojos que son codificados y decodificados para convertirlos en una imagen sonido o archivo que se envía y requiere alinear los puertos para que la luz (invisible al ojo humano) sea enviada y detectada por ambos. Teléfono celular
  15. 15. Bluetooth Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, con una cobertura baja y basados en transceptores de bajo coste. Gracias a este protocolo, los dispositivos que lo implementan pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión lo permite. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" en referencia a su potencia de trasmisión, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de las otras. Teléfono celular
  16. 16. Las redes de telefonía móvil se basan en el concepto de celdas, es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un área geográfica. Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda, denominado "estación base" (o Estación base transceptora, BTS). Cuanto menor sea el radio de una celda, mayor será el ancho de banda disponible. Por lo tanto, en zonas urbanas muy pobladas, hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kilómetros que proporcionan cobertura. En una red celular, cada celda está rodeada por 6 celdas contiguas (por esto las celdas generalmente se dibujan como un hexágono). Para evitar interferencia, las celdas adyacentes no pueden usar la misma frecuencia. En la práctica, dos celdas que usan el mismo rango de frecuencia deben estar separadas por una distancia equivalente a dos o tres veces el diámetro de la celda. Teléfono celular
  17. 17.  Una llamada telefónica sobre una red celular requiere del uso de dos canales de voz full dúplex simultáneamente, uno se llama canal de usuario y el otro, el canal de control. La estación base transmite y recibe, y se llama canal de control directo y canal de voz directo, y la unidad móvil transmite y recibe con el control y los canales de voz diversos. La conclusión de una llamada dentro de un sistema de radio celular es muy similar a la de telefonía pública conmutada. Cuando una unidad móvil se enciende, realiza una serie de procedimientos de arranque y después prueba la intensidad de la señal recibida en todos los canales de usuario prescritos. La unidad automáticamente se sintoniza al canal con la intensidad de la señal de recepción mas fuerte y se sincroniza para controlar la información transmitida por el controlador de sitio de célula. La unidad móvil interpreta la información y continúa monitoreando el/los canal(es) de control. La unidad móvil automáticamente rastrea periódicamente para asegurarse que está utilizando el mejor canal de control. Dentro de un sistema celular, las llamadas se pueden realizar entre una línea compartida y un teléfono móvil o entre dos teléfonos móviles. Llamada de línea a móvil Llamada de móvil a línea Teléfono celular Llamada de móvil a móvil
  18. 18. El centro de conmutación de un sistema celular recibe una llamada de una línea compartida a través de una línea interconectada dedicada, desde la red telefónica pública conmutada. El conmutador traslada los dígitos marcados y determina si la unidad móvil, a la cual la llamada está destinada, está colgada o descolgada (ocupada). Si la unidad móvil está disponible, el conmutador vocea al suscriptor móvil. Siguiendo una respuesta de voceo de la unidad móvil, el conmutador asigna un canal desocupado e instruye a la unidad móvil que se sintonice en ese canal. La unidad móvil envía una verificación de la sintonización del canal por medio del controlador en el de sitio de célula y después envía un tono de progreso de llamada al teléfono móvil del suscriptor, causando que éste suene. El conmutador termina los tonos de progreso, cuando recibe la indicación positiva que el suscriptor ha contestado el teléfono y la conversación entre dos personas comienza. atrás
  19. 19. Un suscriptor móvil que desea llamar a una línea compartida, primero introduce el número llamado en la memoria de la unidad, usando los botones de tono o de pulso en la unidad del teléfono. El suscriptor, entonces oprime la tecla para enviar, la cual transmite el número marcado, así como el número de identificación del suscriptor móvil al conmutador. Si el número de identificación es válido, el conmutador enruta la llamada sobre una interconexión de línea terminada a la red de telefonía pública, lo cual termina la conexión a la línea compartida. Usando el controlador de sitio de célula, el conmutador asigna a la unidad móvil que sintonice ese canal. Después de que el conmutador reverifica que la unidad móvil está sintonizada al canal asignado, el suscriptor móvil recibe un tono de llamada en progreso, audible, del conmutador. Después que la persona a la que se llamó levanta el teléfono, el conmutador termina los tonos de llamada en progreso y la conversación puede comenzar. atrás
  20. 20. Las llamadas entre dos unidades, también son posibles en el sistema de radio celular. Para originar una llamada a otra unidad móvil, el que llama introduce el número marcado en la memoria de la unidad, por medio del teclado en el dispositivo de teléfono y después oprime la tecla enviar. El conmutador recibe el número de identificación del que llama y el número marcado y después determina si la unidad llamada está libre para recibir una llamada. El conmutador envía un comando de voceo a todos los controladores de sitio de célula y el que es llamado (el canal puede estar en cualquier parte del área de servicio) recibe un llamado. Después de un voceo positivo del que fue llamado, el conmutador asigna a cada uno, un canal de usuario desocupado y les instruye que se sintonicen a su canal respectivo. Entonces el teléfono del que se está llamando suena. Cuando el sistema recibe una noticia de que el que fue llamado ha contestado el teléfono, el conmutador termina el tono de llamada progresiva y la conversación puede comenzar entre las dos unidades. atrás
  21. 21. 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 Celular y una estación de celda. Los problemas de los teléfonos celulares pueden agruparse en cuatro categorías fundamentales: Pérdidas de señal Zonas Muertas Problemas de baterías Teléfono celular Intimidad
  22. 22. 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. 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 haya 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 continua o prolongada pueden hacer que la estación de celda lo desconecte. Con el tiempo sabrá dónde se localizan las áreas de cobertura débil en la región. atrás
  23. 23. 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. atrás
  24. 24. Los teléfonos celulares son alimentados por paquetes de baterías recargables de NiCad (Níquel/Cadmio). Aunque las baterías de Nicad son un método conveniente y efectivo para alimentar el teléfono, tienen varias desventajas a saber. Las baterías de NiCad también pueden presentar problemas cuando se descarguen regularmente hasta los mismos niveles y luego se recarguen. Esto puede suceder, por ejemplo, su invierte un promedio de 30 minutos de llamadas varias veces en un día, dejando que el teléfono se recargue entre llamadas. Este modo de operación de descarga parcial puede provocar que las baterías generen memoria, es decir, que las baterías tiendan a funcionar de manera correcta sólo hasta el punto en el que normalmente se descargan. Si las baterías se usan más allá de este punto, no tendrían la cantidad de energía requerida (o esperada) para alimentar el circuito. Finalmente, las celdas de NiCad pueden dejar de funcionar simplemente por desgaste normal. La carga y descarga constante pueden originar tensiones físicas en la batería que con el tiempo pueden hacer que deje de servir y sea incapaz de mentaren una carga apreciable. Cuando ocurre esto, el paquete de baterías debe reemplazarse. atrás
  25. 25. 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. Este es un gran problema para personas preocupadas por su intimidad. Sin embargo, ni siquiera el receptor más refinado puede recibir señales más allá de la capacidad de su teléfono para transmitir. Los teléfonos celulares típicamente tienen un alcance de varios kilómetros, por lo que un oyente secreto tendría que estar cerca para poder oirlo con claridad. Además, cuando un teléfono celular está en movimiento, hay un cambio de canales de conversación cuando se realiza la transferencia entre celdas. Un oyente secreto tendría que seguirlo y poder buscar entre los 666 canales el correspondiente a la conversación, lo que representa un procedimiento prácticamente imposible incluso para los profesionales expertos en radio. Para evitar la remota posibilidad de ser escuchados secretamente por medios electrónicos, una nueva generación de accesorios de teléfonos celulares emplea procesamiento digital de señales y técnicas de compresión para codificar la voz transmitida y decodificar la voz recibida en el teléfono destino. atrás
  26. 26. Celdas Cada celda en un sistema análogo utiliza un séptimo de los canales de voz disponibles. Eso Esta configuración puede verse en forma gráfica en la siguiente figura: es, una celda, más las seis celdas que la rodean en un arreglo hexagonal, cada una utilizando un séptimo de los canales disponibles para que cada celda tenga un grupo único de frecuencias y no haya colisiones entre células adyacentes. De esta forma, en un sistema analógico, en cualquier celda pueden hablar 59 personas en sus teléfonos celulares al mismo tiempo. Con la transmisión digital, el número de canales disponibles aumenta. Por ejemplo el sistema digital TDMA puede acarrear el triple de llamadas en cada celda, alrededor de 168 canales disponibles simultáneamente. Cada célula tiene una estación base que consta de una torre y un pequeño edificio en donde se tiene el equipo de radio. Cada célula utiliza un séptimo de los 416 canales duales de voz. Dejando entonces a cada célula aproximadamente los 59 canales disponibles nombrados anteriormente.  Si bien los números pueden variar dependiendo de la tecnología usada en el lugar, las cantidades sirven para mostrar cómo funciona esta tecnología; que en caso de tratarse de una generación más moderna, puede de todas formas extrapolarse directamente. Teléfono celular
  27. 27. Barraza Walter R. Flores Juan P. Monserrat Ulises M. Cadima Ángel E. Borges Rubén H.

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