ÍNDICESISTEMA IRIDIUM
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CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN- Descripción del Trabajo.
- Objetivos Generales.
- Objetivos Específicos.
- Metodología de trabajo.
- Antecedentes adicionales.
CAPÍTULO 2: CELULAR
- ¿Qué es un teléfono celular?
- Historia del celular.
- Aparato celular.
- Características del celular.
- Servicios.
- Cuidados de un teléfono celular.
CAPÍTULO 3: TELEFONÍA MÓVIL CON ANTENA
- ¿Cómo se realiza una llamada?
- Sistemas de celulares Analógico y Digital.
- Sistema GSM.
CAPÍTULO 4: INTRODUCCIÓN A LA COMUNICACIÓN MÓVIL SATELITAL
- Introducción a las comunicaciones móviles por satélite.
- Sistemas no geoestacionarios.
- Sistemas geoestacionarios.
- Tipos de órbitas.
- Sistema de Iridium.
- Servicios Iridium.
- Costos del servicio.
- Artefactos disponibles.
- Globalstar.
- Ventajas y desventajas del sistema satelital.
- Futuro de la Telefonía Satelital.
CAPÍTULO 5: TELEFONÍA MÓVIL EN CHILE
CAPÍTULO 6: NOTAS INFORMATIVAS
CAPÍTULO 7: CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y FUENTES DE INFORMACIÓN
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN.
Descripción del trabajo.
El trabajo consiste en una investigación de Telefonía móvil Global, el cual contiene definiciones, características, ventajas y desventajas de cada sistema que estudiaremos, lo que nos permitirá tener una visión más amplia de este tema.
Objetivo general.
Estudiar y comprender el funcionamiento de Tecnologia Móvil Global y difundir la información para los demás a través de esta página.
Objetivos específicos.
Conocer la definición y funcionamiento de un célula y su estructura.
Metodología de trabajo.
La metodología utilizada consiste en recolectar y seleccionar información a través de revistas, internet, comercio; para dar a conocer los aspectos más importantes de la Telefonía Móvil.
¿ QUÉ ES UN TELÉFONO CELULAR ?
Un teléfono celular es en realidad una radio (extremadamente sofisticada).
Una forma de entender el funcionamiento es compararlo con una radio de onda corta (OC) o con un walkie-talkie. Éstos permiten que dos personas se comuniquen utilizando la misma frecuencia, así que una persona puede hablar al tiempo. Un teléfono celular es un dispositivo dual , esto quiere decir que utiliza una frecuencia para hablar, una segunda aparte para escuchar.
Una radio OC tiene 40 canales y un teléfono celular utiliza 1664 canales.
La genialidad del teléfono celular reside en que una ciudad puede ser dividida en pequeñas células, que permiten extender la frecuencia por toda la ciudad, esto es lo que permite que millones de personas compren teléfonos celulares sin tener problemas. Una célula posee típicamente un tamaño de 10 millas cuadradas y se imaginan como hexágonos en un campo hexagonal grande.
Cada célula posee una estación base que consta de una torre y un pequeño edificio donde se tiene el equipo de radio. Una ciudad grande puede tener ciento de torres emisoras y existe una oficina central de llamadas MTSO, que maneja las conexiones telefónicas y estaciones bases.
; fig. de un sistema de células
HISTORIA DEL CELULAR
Inicialmente , por los años 1920, se hizo significativo el uso de la radio móvil en los vehículos de Estados Unidos.
El sistema operaba a una frecuencia de 2 MHz, y existía una antena central en la ciudad y sólo 25 canales disponibles para esa antena, lo que no permitía que este servicio fuera usado por muchas personas.
En el año 1945 se inauguró en St. Louis el primer sistema del teléfono público móvil en EEUU., Missouiri con tres cauces a 150 MHz.
En 1947 se dio cuenta de células y se desarrolló el concepto básico de celular. Sin embargo, la tecnología no existía.
En 1977 A& T y Campanilla había construido un prototipo de un sistema celular. Un año más tarde, se comenzaron los ensayos públicos del sistema nuevo en Chicago con más de 2000 clientes en el ensayo.
En 1979 en forma separada comenzó el funcionamiento del teléfono comercial celular en Tokio.
El APARATO CELULAR
Los teléfonos móviles son en realidad aparatos bastante complejos y sofisticados. Para comprimir y descomprimir señales digitales codificadas, tienen que procesar millones de cálculos por segundo. Sin embargo, el aparato tiene
sólo algunos componentes :
Lo increíble es que todo lo anterior lo tenemos simplemente en la palma de la mano.
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS
Todos los teléfonos móviles poseen una serie de elementos que infuencian su comodidad al utilizarlo,estos son :
Además, se puede mencionar que existe una serie de accesorios disponibles: sistemas manos libres, bolsas de protección , cables de conexión al computador, teclado para escribir mensajes SMS, etc.
SERVICIOS
Los operadores ofrecen muchas opciones junto al servicio básico de telefonía por voz :
CUIDADOS DE UN TELÉFONO CELULAR
La señal de radio es trasmitida por el aire y por ello existen factores que afectan el funcionamiento y la comunicación del sistema celular, entre ellos:
+ condiciones climáticas.
+ vegetación.
+ topografía.
+ construcciones (edificios, torres).
¿CÓMO SE REALIZA UNA LLAMADA?
Se recibe una llamada al celular, ésta es captada por la MTSO que trata de encontrar el celular.
Desde los primeros sistemas la MTSO encontraba al usuario activando el teléfono (utilizando uno de los canales de control, ya que el teléfono se encuentra siempre escuchando) en cada célula de la región hasta que el teléfono responda. Entonces la estación base y el teléfono celular decidirán cual de los canales del teléfono utilizar. Desde este punto el teléfono está conectado a la estación base y se puede empezar a hablar y a escuchar.
Los sistemas modernos esperan una señal de identificación del sistema IDS, cada teléfono tiene su identificación cuando se enciende.
A medida que el teléfono se mueve en la célula, la estación base notará que la fuerza de la señal disminuye. Entretanto la estación base de la célula hacia la que se está moviendo será capaz de notar que la señal se hace más fuerte. Dos estaciones base se coordinan así mismas a través del MTSO. A medida que se mueve entre células, el teléfono detecta los cambios en la señal, los registra y compara con los de la nueva célula cuando cambia de canal. Si no se puede encontrar canales para escuchar se dice que está fuera de rango.
SISTEMAS CELULARES ANALÓGICOS Y DIGITALES
Los sistemas celulares telefónicos pueden ser analógico o digital , los más antiguos son los primeros.
El sistema analógico : es un método de transmisión de señales en la cual la información se transmite alterando de manera continua la forma de ondas de la corriente electromagnética. Este sistema tiende a congestionarse. Las señales analógicas se amplifican en cada estación de repetición, por lo tanto cualquier sonido se amplifica.
El sistema digital : es una conversión de la información en bits de datos para que se transmitan a través de cables, fibra óptica, de manera inalámbrica o cable de fibra óptica. Este sistema permite la transmisión simultánea de voz, datos y videos. A diferencia del sistema analógico, las señales en el sistema digital se detectan y se regeneran, no se amplifican y cualquier ruido se pierde.
La forma de convertir nuestra voz en información digital es medir cada cierto tiempo la altura de la onda con lo que sólo se transmitirá la medida de dicha onda y no la onda completa.
La ventaja de la tecnología digital es que consigue simplificar y abaratar los sistemas, por que las computadoras actuales son capaces de interpretar directamente la información digital pero no trabajan muy bien con información analógica. Además se puede aprovechar que la señal está en formato digital para protegerla y encriptarla, es decir, ponerla en clave, para que así no se pueda escuchar otra cosa que chirridos electrónicos, lo que ocurre es que el teléfono por el que se habla modifica la conversación de forma en que sólo el teléfono que recibe la llamada sabe cómo volver a componer el mensaje original.
En los antiguos sistemas analógicos, la señal de la voz era transmitida por el teléfono directamente, por lo que con un buen receptor de radio se podían escuchar las conversaciones.En general el sistema digital comprime la llamada y permite que entre 3 y 10 llamadas telefonicas ocupen el espacio de una simple voz análogica. Estos aparatos tambien ofrecen otra característica como correo electrónico y agenda.
Otra ventaja del sistema digital es que al convertir la voz en números, es muy fácil añadir cierta cantidad de números de control, que con una pequeña operación matemática ayudan a saber al teléfono si ha recibido correctamente la señal.
Por ser el sistema digital basado en la informática, se facilita enormemente la transmisión de datos, y de todos los servicios que ese tipo de datos aportan, como los mensajes de texto, fax, Internet, etc.
SISTEMA GSM
Antes existía la posibilidad de comunicación únicamente dentro del territorio donde se había efectuado la suscripción. Los estándares técnicos eran diferentes de nación a nación, incopatibles entre sí, impedían recibir o hacer llamadas fuera de la propia nación. Con GMS esta barrara ha sido abatida gracias a la tecnología digital utilizada por él.
En el 2000 estuvieron en circulación por el mundo alrededor de 100 millones de abonados. Lo más importante del sistema es que no es el teléfono el que contiene los datos del abonado, sino más bien una tarjeta inteligente denominada SIM card (Subscriber Identity Module), para insertar en el aparato desde el que se desea llamar, por lo tanto la suscripción está en la tarjeta, no en el teléfono. En la tarjeta SIM se pueden memorizar números telefónicos asociados a nombres, además de aquellos que se pueden memorizar en la memoria del móvil.
El sistema GSM comparte elementos comunes utilizados en telefonía móvil, como la transmisión digital de voz y datos y la utilización de células.
Una red GSM es constituida por tres elementos: el terminal, la estación base y el subsistema de red o nudo.
En los sistemas de telefonía celular un factor muy importante es el espectro de frecuencia disponible (ancho de banda), de hecho el número de frecuencias asignada a este servicio es limitado, es por ello que se quiere aprovechar al máximo el ancho de banda disponible, con el fin de servir a más usuarios a la vez en el mismo sector, para eso se subdividieron las zonas en células.
Si se reduce el diámetro de las células la capacidad del sistema aumenta, aunque el uso de esta elección supone la disminución de la distancia de reutilización de las frecuencias, es decir, de la distancia entre dos células que lleva al aumento de la interferencia. Lo que hace GSM es utilizar una serie de técnicas que minimizan las interferencias.
Características del GSM
El sistema GSM posee una serie de funcionalidades que puede ser implementada por sus redes.:
Diferencia entre telefonía celular y PCS.
La única diferencia es la utilización de distintas bandas de frecuencia para la transmisión de la señal. Mientras la telefonía celular opera en la banda de 800 MHz, PCS lo hace en banda de 1900 MHz,. Cabe destacar que ambas frecuencias permiten entregar servicios digitales, con alta tecnología.
INTRODUCCIÓN A LAS COMUNICACIONES MÓVILES POR SATÉLITE
Los servicios de comunicación móvil por satélite han crecido de forma acentuada en los últimos años, de tal manera que se estima que cerca de un millar de satélites en órbita cubra el globo en 2004.
Los sistemas de telefonía móvil vía satélite se definen como redes de comunicación global proyectadas para proporcionar servicios digitales (voz, fecha, fax, paging y localización) independientemente de la posición del utilizador en el mundo y de la disponibilidad de redes de telecomunicación tradicionales, mediante el uso de terminales de tipo portátil con costos modestos.
Los nuevos consorcios dedicados a la construcción y puesta en servicio de sistemas satelitales pretenden ofrecer, en un futuro no muy lejano, servicios muy sofisticados. Telefonía móvil personal mundial, acceso a Internet vía satélite (en modo recepción de datos), telemedicina, videoconferencia personal, y todo tipo de aplicaciones de ancha banda, destinados tanto a la empresa como al profesional.
SISTEMAS NO GEOESTACIONARIOS
Los sistemas no geoestacionarios, como los usados por Iridium y Globalstar , utilizan satélites en órbitas bajas (700 a 1500 Km. por encima de la superficie) o medianas (10000 Km., como los ICO). En movimiento permanente estos satélites pueden tener períodos orbitales – de rotación alrededor de la Tierra – tan pequeños como 100 minutos. Gracias a su proximidad, ofrecen la ventaja de no necesitaren de emisores muy potentes, siendo posibles ofrecer teléfonos móviles poco mayores que los convencionales GSM, tan solo con antenas mayores. Como están en movimiento, en cada instante la zona de la corteza terrestre deberá estar cubierta por al menos uno, normalmente más (en media 2). El utilizador establece la llamada con un satélite y ese, cuando desaparece sobre el horizonte, transfiere la llamada para otro. Esta técnica hace posible evitar la ocultación por edificios y árboles, o debida a la morfología del terreno o movimiento del utilizador, de modo que exista siempre cobertura.
SISTEMAS GEOESTACIONARIOS
Otra concepción de la cobertura por satélite es la que utilizan los sistemas geoestacionarios. ¿En qué consiste un satélite geoestacionario?. Es básicamente, un artefacto espacial colocado en tal punto en el espacio que adquiere sincronía con el propio movimiento terrestre, cubriendo permanentemente una determinada zona del globo. Para un utilizador en el suelo, un satélite geoestacionario mantendrá siempre la misma posición relativa en el cielo. Es por ejemplo el caso de los satélites emisores de canales de televisión.
Pero, como ocurre con los receptores de TV, los sistemas basados en una constelación geoestacionaria, caso del Inmarsat y de los Thuraya, fuerzan el utilizador a recurrir a unidades móviles más voluminosas. Esto se debe al factor de la órbita geoestacionaria, normalmente sobre el Ecuador terrestre, solo ser posibles distancias aproximadas a la Tierra de 36.000 Km.
A este inconveniente se añade el problema de que, debido a la fracción temporal que la señal tarda entre el teléfono, el satélite y la estación terrestre que lo recibe y lo retransmite hacia el destinatario, y viceversa, este sistema suele introducir un pequeño efecto de retardo en la comunicación.
TIPOS DE ÓRBITAS
Los expertos en satélites utilizan cuatro términos básicos para describir las diversas altitudes, que son: GEO, MEO, LEO, HALE.
Los satélites GEO (Geostationary Earth Orbit) son nuestros viejos conocidos. Dedicados a aplicaciones que implican gran ancho de banda, se sitúan en órbita geoestacionaria o, mejor dicho, geosincrónica, manteniéndose en una posición fija respecto de la Tierra. Su altitud operativo está entre los 35000 y los 40000 kilómetros. Ya este primer dato es ilustrativo de dos características fundamentales, que son la gran zona o "huella" que cubren (a mayor alejamiento de la superficie terrestre, mayor campo de cobertura) y la gran potencia necesaria para recibir y transmitir señales con nitidez desde tanta distancia (lo cual implica también un gran costo). Otra característica común a los satélites GEO es un cierto período de latencia, es decir, el tiempo necesario en hacer llegar una señal desde un punto de la Tierra hasta el satélite y viceversa. Aunque las demoras pueden cifrarse en décimas de segundo, su existencia significa que los satélites GEO son inadecuados para determinadas aplicaciones, en las que la interactividad y la operativo on line con sistemas informáticos exigen un feedback inmediato. Si ya en una conversación de voz las demoras generan cierta confusión y restan fluidez a la conversación, cabe imaginar lo que podría suceder con aplicaciones bancarias bursátiles, u otras transacciones que puedan ser aún más sensibles a la latencia: las demoras serían inadmisibles para la eficiencia del sistema.
Por ello, comienzan a proliferar sistemas satelitales de baja órbita LEO (Low Earth Orbit), los cuales operan a altitudes muy inferiores: entre los 500 y los 1600 Km. Los satélites LEO precisan mucha menor potencia, por su mayor proximidad a la Tierra, por lo tanto su costo de construcción y puesta en órbita es sensiblemente menor que en el caso de los GEOS. Sin embargo, plantean problemas distintos. En primer lugar, su huella es menor, es decir, su área de cobertura terrestre es mucho menor, con lo cual se necesitan muchos más satélites para conseguir una red que proporcione cobertura total en todo el globo. En segundo lugar, la velocidad de los satélites LEO es altísima, lo cual implica que su haz "visible" es útil durante pocos minutos /por ejemplo, en el trayecto de horizonte a horizonte un satélite LEO Iridium emplea solamente 10 minutos). Este pequeño detalle implica que la red satelital debe ser inteligente, es decir que varios satélites estén disponibles simultáneamente en el espacio aéreo de un usuario. Y además, el satélite que gestiona la conexión debe ser capaz de realizar un hand-over, es decir, un relevo hacia otro satélite en el momento en que la posición de éste sea mejor que la del primero, y así sucesivamente entre los distintos satélites que cruzan el horizonte del observador. Todo este proceso debe ser transparente para el usuario, y sin suponer corte ni merma de calidad alguna en la conexión.
Otro tipo de satélites, denominados MEO (Medium Earth Orbit), orbitan entre los 10000 o 20000 kilómetros de altitud. Los sistemas existentesde este tipo son más escasos, no mantienen una posición fija respecto a la superficie de la tierra y consiguen reducir la demora inherente a los satélites de la órbita. Necesitan más unidades de satélites que los sistemas GEO, pero no tantos como los LEO.
GlobalStar, por ejemplo, ha optado por este tipo de órbita para prestar servicio a áreas rurales y los mercados celulares locales. Otros proyectos combinarán los tipos de órbitas citados para la optimización de la relación cobertura/latencia.
HALE. Las plataformas de gran altitud y resistencia son básicamente aeroplanos alimentados por energía solar o más ligeros que el aire, que se sostienen inmóviles sobre un punto de la superficie terrestre a unos 21 kilómetros de altura. No se habla mucho de ellos y en la actualidad constituyen fundamentalmente un proyecto de investigación. Un ejemplo de HALE que utiliza globos estacionarios es Skystation.
Un poco de historiaEl sistema Iridium, concebido en 1987 por ingenieros de la División de Comunicaciones Vía Satélites de Motorola, es la respuesta del consorcio multinacional LLC a las necesidades crecientes de comunicaciones móviles personales con cobertura planetario.Cada una de las empresas anteriores será el distribuidor local del servicio por satélite en los mercados asignados en el momento de la entrada al consorcio.
La licencia para construir, lanzar y administrar el sistema Iridium se la ha concedido a Motorola la Federal Communications Commission, el 13 de Enero de 1995 en Washington DC.
El nombre Iridium deriva del átomo de Iridio que tiene 77 electrones que rotan alrededor del núcleo , de hecho esta constelación de satélites en un primer momento iba a tener 77 satélites; a continuación para disminuir los costos los encargados de los proyectos han reducido el número de satélites a 66, dejando sin embargo el nombre.
Los satélites Iridium están construidos en la división SATCOM de Motorola en la Chandler en Arizona.
Los satélites Iridium están situados sobre carriles preparados con ruedas y son ensamblados como módulos pasando por todas las estaciones de la fábrica de 1100 m2 , de esta forma se pueden construir tres satélites a la vez y terminados en apenas tres semanas, el lugar de los tres años necesarios utilizando las tecnologías anteriores.Los satélites pueden estar en órbita alrededor de 8 días después de su construcción.
