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  1. Universidad Nacional del Santa Facultad de Ingeniería E. A. P. Ingeniería Sistemas e Informática TELECOMUNICACIONES Curso de Titulación 2007 Ing. Carlos Guerra Cordero Diciembre 2007

  2. INDICE • 1.- Historia de las Comunicaciones. • 2.- Estándares y Organismos Internacionales de Telecomunicaciones • 3.- Telecomunicaciones y Modelo de un Sistema de Comunicaciones. • 4.- Modulación y Tipos de Modulación • 5.- Conversión Analógico - Digital. • 6.- Comunicaciones Inalámbricas • 7.- Las Generaciones de la Telefonía Inalámbrica • 8.- Sistemas Celulares : AMPS, TDMA, CDMA, GSM • 9.- FWA : WLL, W-IP, LMDS • 10.-Redes Inalámbricas : Bluetooth, Wi-Fi, Wi-Max

  3. Historia de las Comunicaciones

  4. HISTORIA DE LAS COMUNICACIONES 5000: A.C. PREHISTORIA 1865: Se crea la International Telegraph Union (ITU) 1876:Alexander Graham Bell. nace la TELEFONÍA 1887: Telegrafía Inalámbrica, Heinrich Hertz comprueba la Teoría de Maxwell 1896: Marconi Tecnología de Comunicaciones Inalámbricas (la radio) 1923-1938: La TELEVISIÓN desarrollada por investigadores EE.UU., URSS y la Gran Bretaña

  5. 1962-1966: El nacimiento de las comunicaciones digitales de alta velocidad 1964: Fue INTELSAT (International Telecommunications Satellite Organization). 1971: Primer microprocesador comercial fabricado por Intel. modelo 4004 (2,300 transistores) 1981: Nace la TELEFONÍA CELULAR 1993: En EU, comienza la Telefonía Celular con Tecnología Digital

  6. Perú 1920: Se Funda la Compañía Peruana de Teléfonos (CPT) 1947: Se promulga el Reglamento General de Telecomunicaciones 1968: Se crea el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC) 1969: Crea, la Empresa Nacional de Telecomunicaciones (ENTEL-PERU) 1971: Se promulga la Ley General de Telecomunicaciones 1994: Se crea OSIPTEL – FITEL 2001: MTC aprueba proyecto piloto presentado por OSIPTEL / FITEL: sistema de Información y Comunicación para el Desarrollo Rural

  7. Estándares y Organismos Internacionales de Telecomunicaciones

  8. Estándares y Organismos Internacionales de Telecomunicaciones ¿QUÉ ES UN ESTÁNDAR? Un estándar de telecomunicaciones "es un conjunto de normas y reglas técnicas que regulan la transmisión en los sistemas de comunicaciones". TIPOS DE ESTÁNDARES Existen tres tipos de estándares: de Facto, de Jure y los Propietarios. Los de Facto son aquellos que tienen una alta penetración y aceptación en el mercado, pero no son oficiales. Los de Jure u oficial, es definido por grupos u organizaciones oficiales tales como la ITU, ISO, ANSI, IEEE, IETF, IEC, entre otras Estándares Propietarios, son propiedad absoluta de una corporación u entidad y su uso todavía no logra una alta penetración en el mercado.

  9. ALGUNAS ORGANIZACIONES DE ESTáNDARES

  10. Telecomunicaciones y Modelo de un Sistema de Comunicaciones

  11. MENSAJE Se entiende la información que se desea intercambiar entre dos o mas Interlocutores. En el ámbito de las Telecomunicaciones, el mensaje es el conjunto de señales, signos o símbolos que son objeto de comunicación a distancia. SONIDO Es el efecto de Transmitir por el aire variaciones de presión (voz) DATOS Es una secuencia estructurada de caracteres que representan una Información TEXTO Es una secuencia de Bit’s que tiene significado en conjunto (Libro, un recibo, unas instrucciones, un manual, etc.)

  12. Telecomunicaciones y Modelo de un Sistema de Comunicaciones tele-comunicaciones: Comunicación a grandes distancias Las Telecomunicaciones se encargan del TRANSPORTE de la INFORMACION a grandes distancias a través de un medio o CANAL de comunicación por medio de Señales Elementos básicos de un sistema de comunicaciones

  13. Telecomunicaciones y Modelo de un Sistema de Comunicaciones tele-comunicaciones: Comunicación a grandes distancias Las Telecomunicaciones se encargan del TRANSPORTE de la INFORMACION a grandes distancias a través de un medio o CANAL de comunicación por medio de Señales Elementos básicos de un sistema de comunicaciones

  14. Ancho de Banda: Las frecuencias comprendidas entre el valor máximo y el valor mínimo para su transmisión. A 3dB. (En Telefonía 300 y 3400Hz) no se envían graves ni agudos.

  15. Imagen: Es la representación fija (gráficos) y representación en movimiento (video) de un objeto. Longitud de Onda: Es la distancia que hay entre dos combas de una onda Longitud de Onda = V (metros por segundo) / f (ciclo por segundo) Ejm. La velocidad de la luz es 300,000 Km/s, a la frecuencia de 300 MHz. La longitud de onda es: longitud de onda = 300/300 = 1 m En la Banda de VHF (para TV) la longitud de onda esta comprendida entre 1m y 10m

  16. El ESPECTRO RADIOELECTRICO Es el conjunto de todas las distintas frecuencias en que puede descomponerse la radiación electromagnética. También se define como el rango de frecuencias utilizadas para las comunicaciones

  17. Bandas de Frecuencias para las Comunicaciones por Satélite

  18. Elementos de un sistema de comunicaciones eléctricas

  19. MEDIOS DE TRANSMISION Par de Cobre: son conductores de cobre, paralelos o trenzados Cable Coaxial: Son conductores de cobre, un conductor en el centro y el otro en forma de malla

  20. Fibra óptica: son filamentos de vidrio, que transportan luz Ondas de Radio: Transmisión de señales vía radio. OEM

  21. Satélites de comunicación: Son sistemas repetidores de la señal situado a gran distancia de la tierra.

  22. Reglamentación Internacional de las Radiocomunicaciones • La radiocomunicación se define como la telecomunicación realizada por medio de ondas radioeléctricas. • Las ondas radioeléctricas son ondas electromagnéticas que se propagan a frecuencias inferiores a 3000Ghz. • Radiación es el flujo saliente de energía electromagnética desde cualquier fuente. • Emisión es la radiación por una estación transmisora • Servicios de radiocomunicación: Es el servicio que presta un operador radioeléctrico en telecomunicaciones a uno o varios usuarios • Los tipos de servicios son: • Fijo: el Tx como el Rx están situados en puntos fijos • Móvil: el Tx o el Rx (o ambos) están en movimiento • Difusión: Un Tx emite hacia muchos usuarios simultaneamente • Satélites: Tanto para el servicio fijo, el móvil y la difusión • Radiodeterminación: Cálculo de la posición en la que se encuentra un objeto.

  23. Modulación y Tipos de Modulación

  24. Modulación y Tipos de Modulación Modulación "La modulación es un proceso que consiste en combinar una señal que representa los datos (moduladora) con otra (portadora) la señal obtenida (Señal modulada) ¿ QUE TIPOS DE MODULACIÓN EXISTEN ? * Modulación Analógica: AM, FM, PM * Modulación Digital: ASK, FSK, PSK, QAM La portadora es una onda sinusoidal caracterizada por su amplitud (A), Frecuencia (F) y fase (O) según la relacion F (t) = A cos (2f.t + O)

  25. Modulación ASK : Modulación por conmutación de amplitud

  26. Modulación FSK : Modulación por conmutación de frecuencia

  27. Modulación PSK : Modulación por conmutación de fase

  28. Modulación QAM : Modulación de amplitud en cuadratura

  29. Conversión Analógica - Digital

  30. Una señal analógica es aquella que puede tomar una infinidad de valores (frecuencia y amplitud) dentro de un límite superior e inferior Una señal digital es aquella señal cuyas dimensiones (tiempo y amplitud) no son continuas sino discretas

  31. Conversión analógica-digital Una conversión analógica-digital consiste en la transcripción de señales analógicas en señales digitales, con el propósito de facilitar su procesamiento (codificación, compresión, etc.) y hacer la señal resultante (la digital) más inmune al ruido y otras interferencias a las que son más sensibles las señales analógicas.

  32. Muestreo: El muestreo (en inglés, sampling) consiste en tomar muestras periódicas de la amplitud de onda. La velocidad con que se toman esta muestra, es decir, el número de muestras por segundo, es lo que se conoce como frecuencia de muestreo. Retención (En inglés, Hold): Las muestras tomadas han de ser retenidas (retención) por un circuito de retención (Hold), el tiempo suficiente para permitir evaluar su nivel (cuantificación). Cuantificación: En el proceso de cuantificación se mide el nivel de voltaje de cada una de las muestras. Codificación: La codificación consiste en traducir los valores obtenidos durante la cuantificación al código binario.

  33. Comunicaciones Inalámbricas

  34. Comunicaciones Inalámbricas Introducción Las tecnologías inalámbricas están teniendo 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 70s 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 segura y las hace más productivas. Sistemas Inalámbricos – Wireless 1.- Fixed Wireless Access (FWA) 2.- Móvil Celular FWA: 1.- Banda Angosta WLL, W – IP, Telefonía – IP 2.- Banda Ancha LMDS

  35. Las Generaciones de la Telefonía Inalámbrica

  36. Las Generaciones de la Telefonía Inalámbrica 1 Generación: La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979 Analógicos ( solo Voz), AMPS( Advanced Mobile Phone System ) 2 Generación: La 2G arribó hasta 1990 Digitales ( Voz + Mensajes Cortos) En los Estados Unidos y otros países se le conoce a 2G como PCS (Personal Communications Services). TDMA ( Acceso Múltiple por División de Tiempo ) : Bellsouth CDMA ( Acceso Múltiple por División de Código ) : Telefónica Móvil GSM ( Sistema Global para comunicaciones Móviles ) : TIM IDEX ( Truncking Digital ) : Nextel

  37. PRIMERA GENERACIÓN • AMPS (Advanced Mobile Phone System) • AMPS trabaja en la frecuencia de 800 MHz a un ancho de banda de 10 MHz y 30 KHz para cada canal de voz. • Existen dos bandas en 800 MHz banda A y banda B. • En Perú Tele 2000 (actual Bellsouth) empezó con la banda B (835-845 MHz) y B’ (880-890 MHz). • Luego Telefónica del Perú da el servicio en la banda A (824-835 MHz) y A’ (869-880 MHz). • Luego del éxito de AMPS se introduce la segunda generación de analógicos N-AMPS también en la banda de 800 MHz y un BW de 10 KHz para el canal de voz

  38. SEGUNDA GENERACIÓN • Telefonía Inalámbrica Digital. • TDMA (Time Division Multiple Access) • CDMA (Code Division Multiple Access) • GSM (Global System for Mobile) • Aplicaciones Inalámbricas • SMS (Wireless Short Message Service) • WAP (Wireless Application Protocol)

  39. SEGUNDA GENERACION • TDMA (Time Division Multiple Access) • En 1988 la CTIA crea el standard digital de TDMA IS-54. • En Perú (Bellsouth) trabaja en la banda de 800 MHz banda B (835-845 MHz) y B’ (880-890 MHz). Coexistiendo con AMPS en la misma banda. • Utiliza 3 Ch por portadora y Bwportadora : 30KHz; BWch : 10KHz. • TDMA se adapta a nuevos servicios como son: correo de voz, fax, SMS y WAP.

  40. SEGUNDA GENERACION • CDMA (Code Division Multiple Access) • Telefónica del Perú da el servicio en la banda A (824-835 MHz) y A’ (869-880 MHz). • Con la multiplexación por división de código se logra mejorar el tráfico telefónico , la calidad de transmisión, reducción de la potencia transmitida y la reducción de la interferencia con otros sistemas electrónicos. • CDMA se adapta a nuevos servicios como son: correo de voz, fax, SMS y WAP.

  41. SEGUNDA GENERACION • GSM (Global system For Mobile) • TIM Perú banda PCS A (1850-1865) y A’(1930 -1945) MHz. • GSM utiliza 8 Ch por portadora y un Bwportadora: 200KHz BWch: 25KHz. • Tipo de Acceso narrowband TDMA y modulación (GMSK). • Red GSM tres partes: • Switching system • Base station system • 0peration and support system

  42. 2.5 Generación: Digital (voz + Datos) =< 164Kbps CDMA – 1X , BW = 800Mhz , Telefónica GSM / GPRS(General Packet Radio System) , Banda de 850Mhz Bandas: 800 Mhz y 850 Mhz ( Americas ) 900 Mhz y 1800 Mhz ( Europa, Asia ), Venezuela (900Mhz - GSM) y Brasil (1800 Mhz –GSM) 1900 Mhz (Americas) 3 Generación: Digital (IMT – 2000 (International Mobile Telephone), (W – CDMA), (Voz + Datos(384Kbps) + Video(MPEG – 1V) La cuarta generación 4G La cuarta generación es un proyecto a largo plazo que será 50 veces más rápida en velocidad que la 3ra. generación. Se planean hacer pruebas de esta tecnología hasta el 2005 y se espera que se empiecen a comercializar la mayoría de los servicios hasta el 2010.

  43. 2.5 GENERACIÓN • 2.5 G es la transición de la 2G a los servicios futuros 3G. • CDMA 2000 1x: • Tasa de datos: 144 Kbps. • Compatible con redes CDMA. • Portadora de 1.25 Mhz. • GPRS • Servicio de radio paquetes para los GSM, por TDMA.

  44. TERCERA GENERACIÓN • Es el siguiente paso después de la 2G. • Funciones: • Unión de las redes móviles con internet. • Adición de funciones de multimedia. • Aplicaciones específicas: • Audio • VoIP • Descarga de softwares • Imágenes con / sin movimiento.

  45. CDMA2000 - Evolución

  46. TERCERA GENERACIÓN • IMT 2000: • Es un conjunto de requerimientos definidos por ITU. • RF: 2000 Mhz (1885-2025Mhz / 2110-2200 Mhz). • Tasa de datos: • Alta movilidad a 144Kbps para uso móvil. • Full movilidad a 384 Kbps para usuarios peatonales. • Movilidad limitada a 2 Mbps para usuarios estáticos. • Interfaces terrestres: • EDGE • CDMA 2000 1xEV (EVDO y EVDV) y CDMA 2000 3x • WCDMA (UMTS)

  47. TERCERA GENERACIÓN 1. EDGE • Es una mejora para los sistemas TDMA y GSM. • Diseñada para los espectros de 800, 900, 1800 y 1900 Mhz. • Tasa de datos estándar máxima: 474 Kbps. • Tasa de datos disponibles máxima por planeamiento y otros factores: 150 Kbps en el downlink y 25-70 Kbps en el uplink (usando de 1 a 4 timeslots).

  48. TERCERA GENERACIÓN 2. CDMA2000 1xEV: • Es una evolución de CDMA 2000. • CDMA2000 1xEV-DO (sólo datos): • Usa una portadora de 1.25 Mhz para datos. • Tasa pico: 2.24 Mbps. • Portadora separada para voz si es requerida. • CDMA2000 1xEV-DV (datos y voz): • Integra la voz y los datos en una sola portadora. • Servicio en tiempo real de envío de paquetes. CDMA2000 3x: capacidad de voz y data en una portadora de 5 Mhz.