Tierra De Celulares
- 1. Tierra de Celulares ¿Cómo funciona un tel é fono celular? Una Introducci ó n en La tecnolog í a del celular Patricio Vargas, Noviembre 2005
- 2. Objetivo de este seminario Razones de porque en GSM se utilizan células (GSM = G lobal S ystem for M obile Communications = S istema G lobal para Comunicaciones M ó viles) Conocer el significado de algunos conceptos que se usan en GSM - Paging (Activaci ón ) - Actualizaci ón - Handover (Pasar frecuencias) - Roaming (activaci ón en viaje) Conocer la raz ó n de los Est á ndares Conocer la diferencia entre Celulares y aparatos de radio
- 3. ¡Nos comunicamos! Tel é fono, el medio de comunicaci ón número 1 La Mitad de los Chilenos tiene un Celular (subtel 2005)
- 4. El Tel é fono... Red Telef ó nica An á loga Sistema usual ISDN – Standard digital I ntegrated S ervices D igital N etwork (Red Digital de Servicios Integrados) Transferencia de datos – Internet Funciones extras, p.ej. “ Reconocer quien llama“ Con Enchufe = Conectado a la red v í a cables = No es m ó vil
- 5. … se convirti ó m ó vil... Cobertura M á ximo 1km Alrededor de 50 metros en Edificios El Standard se llama: DECT D igital E nhanced C ordless T elecommunications (Telecomunicaciones Inalámbricas Digitales Mejoradas) Aparato y Estacion Base Cada uno es Emisor y Receptor
- 6. … y despu é s totalmente m ó vil Hoy: Tel é fono Celular Libre tránsito Recepci ó n en casi todo Chile El Estandar es: GSM G lobal S ystem for M obile Communications ( S istema G lobal para Comunicaciones M ó viles) Tecnología Digital
- 7. ¿Por qué Estándares? Hasta ahora 3 Estandares t é cnicos: ISDN (Tel é fono-Digital) DECT (Tel é fono inal á mbrico) GSM (Tel é fono celular) Estándares Conocidos: VHS (Video) Tapas de conservas Formatos de papel y sobres (p.ej. A4, C5...) ¿Raz ón ?
- 8. ¡Los Estándares son Normas! Estándard = Fijaci ón (técnica) clara (tambi én : Norma ), de amplia aceptaci ón Objetivo : Unificaci ón Diferentes personas pueden desarrollar productos compatibles independientemente. p.ej. Celulares-GSM, Nokia, Motorola, etc!
- 9. ¿Celular = Aparato de radio? ¿Diferentes? ¿Parecidos? ? =
- 10. Ambos emiten... Transmisi ón a traves del Aire ! Sin conecciones de cables u otras Transmisi ón de ondas Electromagn é ticas Como la Radio! Diferentes Frecuencias Radio Cooperativa Pto. Montt: 105.3 MHz Radio USM: 99.7 MHz Celular: alrededor de 890-960 MHz 1710-1880 MHz o Mayores Frecuencias
- 11. ...digital o an á logo... tiempo Ruido despacio fuerte alto profundo an á logo digital Zeit Codificaci ón
- 12. ...pero: ¡La Diferencia! Estaci ón emisora de radio B C A D Frecuencia 1 Frecuencia 2
- 13. ¿Dónde estoy yo? ¿Sabe un celular dónde está? ¿De dónde sabe eso? GSM Chile ... Ciudad de Valpara í so ???
- 14. Tierra de Celulares Los celulares viven en territorios * con fronteras * Territorios se denominan Células en GSM
- 15. La Administraci ón Hay una Administraci ón * por cada c é lula Cuando un celular hace algo – siempre a través de la administraci ón Verwaltung * La Administraci ón son los protocolos BTS, BSC y MSC en GSM
- 16. La oficina de visitas... Oficina de visitas * – todos los celulares que están en una c élula están registrados Sólo tienen acceso a través de la Administraci ón Oficina de visitas * La Oficina de visitas es el protocolo VLR en GSM
- 17. ...y la oficina de residencia Cada celular tiene una célula de residencia Ahí se debe inscribir en la oficina de residencia * Todos los datos importantes estan registrados all í Oficina de residencia * La Oficina de residencia es el protocolo HLR en GSM Visita
- 18. Datos en la oficina de residencia Cada celular esta registrado sólo en una oficina de residencia ¡La residencia del celular! Datos importantes: N ú mero del celular Lugar actual del celular Célula actual donde se ubica el celular (Oficina de visita) Derechos del celular p.ej.: Conecci ón a Internet Visa para otros países Datos encriptados en claves (Código secreto con su administraci ón ) ¡La colecci ón de datos más importante en un celular!
- 19. Registro de entrada y salida Si un celular cambia de c é lula: Registro de Entrada en la nueva oficina de visitas Registro de Salida en la oficina de visitas anterior Cambio de Registro en la oficina de residencia Residencia Visita Visita Residencia 1 2 3
- 20. ¡Aquí estoy yo! Cambio de célula: en la frontera registra su entrada en la nueva oficina de visitas, registra su salida de la oficina de visitas anterior y actualiza el registro en la oficina de residencia. Por esto sabe un celular donde esta GSM de CHILE ... Ciudad de Valpara íso
- 21. Noticia desde una c é lula fija Una noticia desde una c é lula fija al celular X: Administraci ón del Telefono de la célula fija pregunta a la Administraci ón Internacional * Esta conoce la oficina de residencia En la oficina de residencia está registrada la célula actual del celular X Residencia Visita Visita Heim X * Esto se denomina un GMSC en GSM Oficina de residencia del celular X Oficina de visitas actual del celular X
- 22. Activaci ón para celular X La Administraci ó n activa * t oda la c é lula donde se encuentra el celular X Celular X se contacta con la Administraci ó n Así la noticia desde una c é lula fija puede recibirse Residencia Visita Visita Residencia X * Esta Activaci ón se llama Paging en GSM Celular X?
- 23. Celulares cantan Los celulares cantan * de una forma conocida * Cantar significa para celulares la acci ón de Emitir
- 24. ¡Coros No! En Coro * los celulares no pueden cantar Cuando varios celulares cantan la misma canci ón en conjunto , no se puede distinguir quien exactamente canta. Por esto a los celulares no les gusta cantar en Coro Celulares cantan una canci ón ¡Siempre solos! * Esto significa Interferencias (Emitir en las mismas Frecuencias)
- 25. Limitado n ú mero de canciones Desgraciadamente no existen infinitas canciones * Número fijo de canciones por célula p.ej. 10 canciones por célula No hay coros en las fronteras: ¡Colecciones diferentes de canciones! * Canciones significan Frecuencias para los celulares canciones 1 canciones 2 canciones 3 canciones 1
- 26. En la célula ahora canciones Residencia Visita Nuevo: La Administración posee una colección de canciones
- 27. Un celular quiere cantar El Celular desea cantar : pide una canci ó n a la administraci ón Si la administración tiene canciones libres : Al celular se le otorga una canci ón y puede cantar Si no hay canciones libres: no es posible cantar Cuando un celular no quiere cantar m ás , entrega la canci ón Otros celulares la pueden utilizar
- 28. Un celular cantando que se mueve, ¡sigue cantando al cruzar la frontera entre dos células! En la frontera: Conversaci ó n entre ambas administraciones y entrega de una nueva canci ón si es que hay disponibles. La canci ón antigua se devuelve. Si un celular cantando se mueve F R O N T E R A
- 29. Esta nueva Entrega * de otra canci ón por la nueva administraci ón debe ocurrir muy rápido El celular quiere cantar continuamente En GSM: alrededor de 60 milisegundos! El celular no se da cuenta - canta cualquier canci ón Se dice que esta acci ón es transparente para el celular Nueva entrega Canciones 1 Canciones 2 * Handover en la tecnolog ía celular
- 30. Actualizaci ón Pregunta : ¿Qué pasa con celulares que pierden su ubicaci ón ? Extrav í o, Olvido, P é rdida de memoria... * En GSM esto se denomina LA Identificator Respuesta : la administraci ón toca periódicamente el Himno Nacional * Este himno es único por c é lula El celular elije el m á s fuerte si escucha muchos, y as í identifica donde está Residencia Visita Visita Residencia Himno Nacional
- 31. Permiso de viaje Un celular no obtiene una canci ó n en cada c é lula S olo en células donde existen alianzas * Consecuencias: ¡libre transito para celulares! Células y alianzas se unen en un trato ¡Y as í permiten un tr á nsito m ás extenso para un celular! * Esto de denomina Roaming en la jerga de celulares residencia Visita Visita residencia
- 32. Palabras sobre GSM El standard GSM es extenso & complejo texto: ¡m ás de 5000 hojas! Se definen muchas unidades y procesos Hasta ahora poco conocido No cubre aspectos de seguridad, llaves, codificaciones, SMS, SIM, ventana temporal, etc... Esta presentaci ó n debe entenderse como: muy simplificada y con analog í as de los Conceptos B ásicos y principios de funcionamiento No hay conceptos t écnicos detallados
- 33. Diferencia Radio / Celular Ya vimos que: Un aparato de radio debe poder emitir hasta el receptor Un celular debe emitir solo hasta la estaci ó n emisora m ás cercana Una estaci ó n emisora (administraci ón ) por c é lula
- 34. Células ¿Por qu é se usan c é lulas? : Las Frecuencias (canciones) pueden utilizarse varias veces por un mismo celular Las mismas frecuencias no est á n en las c é lulas vecinas Muchos m ás celulares pueden emitir (cantar) El celular necesita menos Energ í a de emisi ó n (puede cantar despacio) Solo hasta la estaci ó n emisora vecina (Administraci ón ) Bater í as mas pequeñas (necesita menos potencia)
- 35. FINAL C é lulas – Consecuencias Residencia Visita canciones