TEMA 1: Introducci

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TEMA 1 Introducción a las Redes Móviles e
Inalámbricas

• Profesora María Elena Villapol
• mvillap_at_strix.ciens.ucv.ve

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Definiciones

• Telecomunicación toda emisión, transmisión y
  recepción de signos, señales, escritos, imágenes,
  sonidos e información de cualquier naturaleza por
  cable, ondas de radio, medios ópticos u otros
  sistema electromagnéticos MOYA.
• Red de Comunicación incluye una serie de
  dispositivos interconectados para soportar la
  transmisión de información.
• Red Inalámbrica conjunto de dispositivos
  conectados por enlaces inalámbricos tales como
  radio.
• Red móvil es una red de comunicación conformada
  por dispositivos que pueden cambiar su
  localización de un momento a otro (usuarios
  nómadas).

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Reflexiones

• MOYA sugiere que las redes móviles ofrecen los
  mismo servicios que las redes fijas, discuta esta
  afirmación.
• Toda red móvil es inalámbrica y toda red
  inalámbrica es móvil. Discuta esta afirmación.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas

• La evolución de las redes móviles esta
  estrechamente ligado a la evolución de las redes
  fijas.
• La evolución de las redes fijas, el de las redes
  móviles, aunque en una mayor escala, esta
  impulsado por las aplicaciones de voz.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas

• Hacia 1840 invento del telégrafo por Samuel Morse.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas

• La telefonía fija definitivamente nace con el
  invento del teléfono en 1876 por Alexander Graham
  Bell, en Boston, Massachussets

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas

• Aunque S. Morse no pudo lograr la transmisión de
  información vía el espacio, si realizó algunas
  experiencias prácticas en la transmisión vía el
  agua.
• En lo años siguientes a estas experiencias varios
  investigadores, muchos de ellos basados en estas
  experiencias de Morse, estudiaron las transmisión
  de ondas electromagnéticas vía el espacio (J.C.
  Maxwell, H. Hertz).
• No fue sino hacia 1894 que el italiano Guglielmo
  Marconi basado en previas experiencias y
  descubrimientos, logró realizar una transmisión
  telegráfica inalámbrica a una distancia de 250
  mts.
• Posteriormente, en 1901 llevo a cabo una
  comunicación telegráfica a través del Atlántico.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas

• Durante la centuria pasada se desarrollaron
  diversos sistemas para la comunicación de voz
  inalámbrica entre los que destacan
• Radioaficionados
• Banda Ciudadana
• Redes de Radio Móviles Privadas
• Redes de Radio Semipúblicas.
• Sin embargo, la telefonía móvil publica tiene sus
  antecedentes en la Red Móvil Pública (PLMN,
  Public Land Mobile Network), por ATT y
  Southwestern Bell hacia 1945 moya.
• Este sistema fue instalado en la ciudad de San
  Luís, Missouri, Estados Unidos y utilizaban una
  antena de alta potencia que usaba la técnica de
  modulación por frecuencia (FM) y que
  proporcionaba una gran cobertura al área
  metropolitana.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas

• En 1947, D.H Ring de los Laboratorios Bell
  propusieron el concepto de celda que permitía la
  reutilización de las frecuencias.
• Sin embargo, no fue sino hasta 30 años después
  que este sistema se desarrollara.
• Se creo el primer sistema de telefonía móvil
  bidireccional (IMTS, Improved Mobile Telephone
  System)( no celular).
• El primer sistema de telefonía móvil se le
  atribuye a los europeos, quienes hacia los años
  40 crearon un sistema en Estocolmo a través L.M.
  Ericsson.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares

• No fue sino hasta 1969, más de 20 años después
  que Ring introdujo el concepto de celdas, que los
  Laboratorios Bell emplean el concepto de reuso de
  las frecuencias en un servicio comercial, en un
  tren que viajaba entre Nueva York y Washington.
  Sin embargo, no fue sino hasta 1978, que entra en
  funcionamiento el primer sistema celular
  funcional.
• Aparentemente el primer sistema celular fue a
  operar comercialmente en Arabia Saudita a través
  de la operadora Bahrain Telephone Company
  (Batelco) en Mayo, 1978 privalinemoya. El
  sistema tenía 2 celdas y 250 abonados, 20 canales
  en la banda de los 400 MHz.

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AMPS TACS NTT Otros
1G
GSM
IS-95
IS-136 y PDC
2G
GPRS
HSCSD
2.5G
IS-95B
EDGE
3G
3GPP2
CDMA2000-1XRTT
3GPP
CDMA2000-3XRTT
W-CDMA
TD-SCDMA
CDMA2000-1XEV, DV, DO
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System Name or Standard Start Date Country of origin or region it operated in
AMPS 1979 trial, 1983 commerical United States, then world wide
AURORA-400 1983 Alberta, Canada
C-Netz (external link, inGerman) (C-Netz, C-450) Begins '81, upgraded in 1988? Germany, Austria, Portugal, South Africa
Comvik (external link) August, 1981 Sweden
ETACS (external link) 1987? U.K., now world wide
JTACS (external link) June, 1991 Japan
NAMPS (Narrowband Advanced Mobile Phone Service) 1993? United States, Israel, ?
NMT 450 (Nordic Mobile Telephone) link dead NMT 900 (Nordic Mobile Telephone) 1981 1986 Sweden, Norway, Denmark, Finland, Oman NMT now exists in 30 countries
NTACS/JTACS (external links infra) NTT (external link) NTT Hi Cap (external link) June, 1991 December, 1979 December, 1988 Japan Japan Japan
RadioCom (RadioCom2000) (external link), in French November, 1985 France
RTMS (Radio Telephone Mobile System) (external link, in Italian) September, 1985 Italy
TACS (Total Acess Communications System) (external link) 1985 United Kingdom, Italy, Spain, Austria, Ireland
Primera Generación de Sistemas Celulares
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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares (2G)

• Groups Special Mobile (GSM) fue formado en 1982
  por el Conference Europeenne des Postes et des
  Telecommnications (CEPT).
• La idea era formar un sistema celular digital
  pan-Europeo.
• En 1989 fue estandarizado por el European
  Telecommunications Standards Institute (ETSI).
• Los servicios comerciales se iniciaron en 1991.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares (2G)

• Cdma2000
• Tecnología de espectro disperso.
• Fue reservada primeramente para uso militar.
• Code-Division Multiple Access (CDMA) fue aprobado
  en 1993 por la Telecommunications Industry
  Association (TIA).
• Su uso comercial se inicia en 1995.
• Ahora llamado cdmaOne.
• La primera versión de CDAM fue IS-95A, luego se
  libero IS-95B.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares (2G)

• En 1990 selecciona el sistema Time Division
  Multiple Access (TDMA). como el sucesor digital
  de AMPS.
• El sistema basado en TDMA usado en Japón es el
  Pacific Digital Cellular (PDC).

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares (1G y 2G)
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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares (3G)

• Es evidente por
• Necesidad de mas capacidad.
• Nuevas frecuencias y
• Mayores tasas de transmisión.
• Se deseaba un único estándar (no fue posible).
• Dos estándares ahora reconocidos por cuerpos de
  estandarización (ITU)

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares (3G)

• Universal Mobile Telecommunications System
  (UMTS), compuesto por dos modos relacionados
• CDMA-espectro directo o Wideband CDMA o Frequency
  Division Duplex (FDD).
• CDMA-TDD (time-division duplex)

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares (3G)

• Cdma2000
• Una evolución de cdmaOne
• Se esta trabajando en las siguientes direcciones
• Cdma2000 1x
• Cdma2000 1xEV-DO
• Cdma2000 1xEV-DV

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Sistemas Celulares (4G)

• Es impulsada por
• Servicios inalámbricos de mayor calidad y
  velocidad.
• Revolución tecnológica que combina la naturaleza
  ubicua de la Internet y la PC.
• Aunque aun inmadura, incluye conceptos tales
  como
• Innovaciones en
• Arquitecturas.
• Reservación del espectro y su utilización.
• Comunicaciones de radio
• Servicios y aplicaciones.
• Proporcionan servicios de roaming a través de
  diferentes tipos de redes.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Redes Internas (Indoor)

• Wireless LANs (WLANs)
• No pertenecen a la evolución mostrada
  anteriormente, pero surgen como una extensión a
  las LANs.
• Relegadas inicialmente a un segundo plano, las
  WLANs se han desplegado rápidamente.
• Sus características se encuentran en ofrecer
  mayores tasa de accesos que las tecnologías
  celulares incluso de la 3G a precios menores.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Satélites

• Otras tecnologías inalámbricas que han
  evolucionado paralelamente son
• La tecnología de satélites cuyo inicios se
  remontan a la mitad del siglo pasado.
• Grandes avances que van desde grandes satélites
  GEOs hasta pequeños satélites como los LEOS
  pasando por los MEOs.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Venezuela

• En 1992 nace Movilnet como empresa filial de
  CANTV.
• En 1996 Movilnet migró de la telefonía celular
  analógica al modo digital, sobre TDMA o Acceso
  Múltiple por División de Tiempo.
• Actualmente se encuentra implementando CDMA1x.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Venezuela

• Telcel comenzó sus operaciones en noviembre de
  1991.
• Se inicio con la tecnología AMPS.
• En noviembre de 1998, Telcel introdujo la
  tecnología digital más avanzada CDMA (Acceso
  Múltiple por División de Códigos).
• En el año 2000, se introdujo la tecnología Wap
  (Wireless Application Protocol), para hacer
  posible la conexión a Internet a través de un
  teléfono celular.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Venezuela

• En 2001, Telcel introduce el Telcel Fijo
• En abril de 2001, Telcel se convirtió en la
  primera empresa en prestar servicios de acceso a
  Internet a grandes velocidades a través de la
  tecnología WLL (Wireless Local Loop) conocida
  como Banda Ancha.
• A finales del 2002, Telcel introduce la Tercera
  Generación Celular.

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Historia de la Redes Móviles e Inalámbricas
Venezuela

• Comienza sus operaciones en Venezuela con la
  tecnología GSM.
• Introduce mensajería de texto en el 2000.

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Indicadores (según CONATEL)
TELEFONÍA MÓVIL TELEFONÍA MÓVIL TELEFONÍA MÓVIL TELEFONÍA MÓVIL TELEFONÍA MÓVIL TELEFONÍA MÓVIL TELEFONÍA MÓVIL TELEFONÍA MÓVIL
INDICADORES INDICADORES INDICADORES INDICADORES INDICADORES INDICADORES INDICADORES INDICADORES
AÑOS 1997 - 03 AÑOS 1997 - 03 AÑOS 1997 - 03 AÑOS 1997 - 03 AÑOS 1997 - 03 AÑOS 1997 - 03 AÑOS 1997 - 03 AÑOS 1997 - 03
               
CONCEPTO 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Suscriptores 1.102.948 2.009.757 3.784.735 5.447.172 6.472.584 6.541.894 7.015.735
Población 1/ 22.839.679 23.304.838 23.769.087 24.238.894 24.721.582 25.204.105 25.686.154
Penetración 4,83 8,62 15,92 22,47 26,18 25,96 27,31
Ingresos Operativos (miles de Bs) 333.483.452 576.215.912 978.600.811 1.294.664.000 1.097.881.324 1.107.058.243 ...
Tráfico (miles de minutos) ... ... ... 5.184.000 5.904.432 6.478.207 7.755.229
Número de Empresas Operativas 2 2 3 4 5 5 5
Fuente Observatorio Estadístico. Conatel. Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel. Fuente Observatorio Estadístico. Conatel. Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel. Fuente Observatorio Estadístico. Conatel. Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel. Fuente Observatorio Estadístico. Conatel. Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel. Fuente Observatorio Estadístico. Conatel. Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel. Fuente Observatorio Estadístico. Conatel. Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel. Fuente Observatorio Estadístico. Conatel. Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel. Fuente Observatorio Estadístico. Conatel. Cifras preliminares basadas en la Encuesta Agregada de los Principales Indicadores del Sector. Conatel. 1/ Se utilizó la población al cuarto trimestre de cada año obtenido de la Encuesta de Hogares por Muestreo. Fuente Instituto Nacional de Estadísticas (I.N.E.). Para el año 2003 se utilizó la estimación Conatel.
                               
   
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Indicadores (según CONATEL)
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Compañías de Telefonía Móvil
Telefonía Móvil
Digicel, C.A.
Corporación Digitel, C.A.
Telcel, C.A.
Telecomunicaciones Movilnet, C.A.
Infonet Redes de Información, C.A.
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Clasificación de las Redes Móviles e Inalámbricas

• Pueden ser clasificadas de acuerdo a diversos
  criterios.
• La siguiente es un intento de clasificación
  basada en cobertura y tipo de información
  transportada (en particular voz y datos).

31
Clasificación de las Redes Móviles e Inalámbricas
32
Clasificación de las Redes Móviles e Inalámbricas

• Redes con Infraestructura.

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Clasificación de las Redes Móviles e Inalámbricas

• Redes Ad hoc.
• Colección de nodos móviles que permiten el
  establecimiento de una comunicación ubicua sin
  una infraestructura central.
• Los enlaces son dinámicas al igual que la
  configuración.
• Entre sus retos están
• Seguridad
• Enrutamiento
• Overhead
• Interferencias
• Conectividad vs retardo, capacidad y potencia.
• Fluctuaciones de la capacidad del enlace y
  latencia.

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Modelo de Referencia
Aplicación
Aplicación
Presentación
Presentación
Sesión
Sesión
Transporte
Transporte
Red
Red
Enlace de Datos
Enlace de Datos
Física
Física
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Arquitectura de Protocolos
Aplicaciones WAE
WSP
TCP/ TCP(Vegas, tahoe) WTP
IP IP Móvil Enrutamiento Ad Hoc WDP
Redes Celulares (CDMA TDMA GSM) WLANS (802.11,
Bluetooth) Satélites (LEO,MEO,GEO) WLL
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Retos

• Mejoramiento de la técnicas de señalización.
• Mejoramiento de las técnicas de acceso al medio
  (CDMA).
• Desarrollo o mejoramiento de los protocolos de
  enrutamiento (sobres redes de infraestructura
  pero mas aun redes ad hoc).
• Optimización cross-layer difuminar limites entre
  capas.
• Integración de las diversas tecnologías.

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Reflexión

• Se ha dicho que la redes móviles de hoy son una
  evolución de las redes de telefonía (orientadas
  hacia la voz), que características de este tipo
  de servicio facilitan/complican la implantación
  de servicios de datos.
• Discuta que hubiese pasado si la evolución de
  estas redes se hubiese iniciado a partir de redes
  de datos en vez de voz.
• En esta presentación se ha hecho referencia a
  algunos sistemas móviles/inalámbricos, que otros
  sistemas existen?

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Asignación Tópico

• Título
• Justificación
• Objetivos
• Bibliografía
• Discutir con Profesora a Finales de Noviembre