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Evolución de la tecnología de comunicaciones
móviles y personales
- Este artículo está dedicado a la descripción de las principales tecnologías de apoyo relacionadas con
la interfaz física de aire de radio y algunos de los avance en la investigación de los Laboratorios Bell
en estas áreas.
- Historia de las comunicaciones móviles y personales
- Las comunicaciones inalámbricas, datan de los experimentos fundamentales realizadas por Heinrich
Hertz en 1880 y por Guillermo Marconi hacia el final del siglo XIX
- 1914 y 1919
- se inició en el sistema de Bell, G. A. Campbell había presentado
una solicitud de patente que discutió el uso de redes de
antenas para proporcionar una transmisión directiva
- se inició en el sistema de Bell, G. A. Campbell había presentado
una solicitud de patente que discutió el uso de redes de
antenas para proporcionar una transmisión directiva
- 1916
- los ingenieros de Bell System llevaron a cabo la primera
prueba de la telefonía de radio de dos vías con Naval ships
- los ingenieros de Bell System llevaron a cabo la primera
prueba de la telefonía de radio de dos vías con Naval ships
- 1921
- el departamento de policía de Detroit desplegó
el primer sistema de despacho de radio móvil.
- el departamento de policía de Detroit desplegó
el primer sistema de despacho de radio móvil.
- 1946
- primer sistema de telefonía móvil
comercial, un sistema push-to-talk
- primer sistema de telefonía móvil
comercial, un sistema push-to-talk
- 1964
- el sistema de Bell introdujo un sistema que
proporciona para la búsqueda automática de
canal en reposo y marcación directa
- el sistema de Bell introdujo un sistema que
proporciona para la búsqueda automática de
canal en reposo y marcación directa
- 1972
- Joel Amos se le concedió una
patente en la central de control y
conmutación para sistemas celulares
- Joel Amos se le concedió una
patente en la central de control y
conmutación para sistemas celulares
- 1978
- evaluación de un servicio de un sistema
celular en pleno funcionamiento se puso
en marcha en Chicago, Illinois
- evaluación de un servicio de un sistema
celular en pleno funcionamiento se puso
en marcha en Chicago, Illinois
- 1982 y 1983
- En 1981, la FCC dio la aprobación para
ofrecer el servicio, y los primeros sistemas
comerciales en los Estados Unidos estaban
en funcionamiento
- En 1981, la FCC dio la aprobación para
ofrecer el servicio, y los primeros sistemas
comerciales en los Estados Unidos estaban
en funcionamiento
- Ascenso de la tecnología digital
- El aumento de popularidad de los teléfonos móviles con su tamaño cada vez menor.
- Se tiene el impacto de terminales de telefonía celular contracción desde los primeros ensayos; a los
terminales modernos de hoy en día, que se adaptan con facilidad en un bolsillo de la camisa
- Radio Digital y Software
- La función principal de una estación base inalámbrica es para transmitir y recibir
señales de RF hacia y desde múltiples terminales de abonado, proceso de estas
señales, y transferir la información de voz o datos hacia o desde la red
- Las mejoras en Tecnología en digital, junto con las mejoras en la tecnología de amplificación de
potencia lineal de banda ancha y la mayor disponibilidad de bajo costo, alto rango dinámico, de
banda ancha RF-componentes han dado lugar a las siguientes tendencias generales:
- Aumento de contenido digital, con el
procesamiento digital de mover más cerca
de la antena
- Una transición a radios de banda más amplio, que permiten el
procesamiento de múltiples portadoras de RF simultáneamente,
sin la necesidad de múltiples radios discretos
- Alto nivel de las funciones de estación base que
muestran analógica a la migración digital.
- Una transición a radios de banda más amplio, que permiten el
procesamiento de múltiples portadoras de RF simultáneamente,
sin la necesidad de múltiples radios discretos
- Un aumento en el porcentaje de funciones de
radio realizados en el software o firmware
- En los sistemas digitales, donde una portadora de RF ayuda a los usuarios
múltiples de voz o datos a través de CDMA o TDMA de acceso múltiple, se
requieren menos radios. En todos los casos, con el procesamiento
convencional se necesita una radio para cada portadora de RF
- Aumento de contenido digital, con el
procesamiento digital de mover más cerca
de la antena
- Las mejoras en Tecnología en digital, junto con las mejoras en la tecnología de amplificación de
potencia lineal de banda ancha y la mayor disponibilidad de bajo costo, alto rango dinámico, de
banda ancha RF-componentes han dado lugar a las siguientes tendencias generales:
- La función principal de una estación base inalámbrica es para transmitir y recibir
señales de RF hacia y desde múltiples terminales de abonado, proceso de estas
señales, y transferir la información de voz o datos hacia o desde la red
- Radio Digital y Software
- Se tiene el impacto de terminales de telefonía celular contracción desde los primeros ensayos; a los
terminales modernos de hoy en día, que se adaptan con facilidad en un bolsillo de la camisa
- El aumento de popularidad de los teléfonos móviles con su tamaño cada vez menor.
- Segunda Generación: Celulares Digitales y PCs
- En 1981 los Laboratorios Bell demostró un sistema
móvil digital para transmisión de voz digital,
transmisión de datos, la modulación adaptativa y
codificación
- 1988 los Laboratorios Bell llevó a cabo el primer juicio del
mundo de la capacidad celular digital en un sistema celular
operativo en Chicago
- el interés mundial en la especificación de estándares
celulares digitales para uso comercial fue en aumento
- el interés mundial en la especificación de estándares
celulares digitales para uso comercial fue en aumento
- el "Groupe Spéciale Mobile" (GSM) -fue formada en 1982 para estudiar y especificar un estándar
común, Pan-Europeo. En 1986 se realizaron ensayos comparativos de varios prototipos de
transmisión de radio digitales. La fase 1 GSM (ahora conocido como el Sistema Global para
Comunicaciones Móviles) recomendaciones se completó en 1990, con el primer servicio comercial en
1992.
- 1988 los Laboratorios Bell llevó a cabo el primer juicio del
mundo de la capacidad celular digital en un sistema celular
operativo en Chicago
- En 1981 los Laboratorios Bell demostró un sistema
móvil digital para transmisión de voz digital,
transmisión de datos, la modulación adaptativa y
codificación
- La tercera generación: las IMT-2000
- fue una norma única, todo el mundo que ofrece un
servicio multimedia de alta velocidad con velocidades de
datos de hasta 2 Mb / s y capacidades de roaming global
- la industria inalámbrica y la UIT han acordado un único
estándar IMT-2000 con cinco UIT recomienda interfaces de
radio (Proyecto de Recomendación UIT-R M) desde 1997, identificado como:
- • IMT-2000 CDMA direct spread (for UTRA
FDD); •IMT-2000 CDMA multi-carrier (for
cdma2000*, including 1X and 3X);
•IMT-2000 CDMA TDD (for harmonized
UTRA TDD and TD-SCDMA from China);
•IMT-2000 TDMA single carrier (for
UWC-136); and •IMT-2000 FDMA/TDMA
(for DECT).
- • IMT-2000 CDMA direct spread (for UTRA
FDD); •IMT-2000 CDMA multi-carrier (for
cdma2000*, including 1X and 3X);
•IMT-2000 CDMA TDD (for harmonized
UTRA TDD and TD-SCDMA from China);
•IMT-2000 TDMA single carrier (for
UWC-136); and •IMT-2000 FDMA/TDMA
(for DECT).
- la industria inalámbrica y la UIT han acordado un único
estándar IMT-2000 con cinco UIT recomienda interfaces de
radio (Proyecto de Recomendación UIT-R M) desde 1997, identificado como:
- fue una norma única, todo el mundo que ofrece un
servicio multimedia de alta velocidad con velocidades de
datos de hasta 2 Mb / s y capacidades de roaming global
- Avanzado
- El futuro de la tecnología inalámbrica no es sólo la voz; la
red y las aplicaciones tendrán un papel cada vez más
importante. La transformación de la red por cable a
Internet, IP y servicios de banda ancha se encuentra su
reflejo en inalámbrica.
- El futuro de la tecnología inalámbrica no es sólo la voz; la
red y las aplicaciones tendrán un papel cada vez más
importante. La transformación de la red por cable a
Internet, IP y servicios de banda ancha se encuentra su
reflejo en inalámbrica.
- Habilitando tecnologías
- La codificación de voz
- El primer codificador de voz o codificador de voz, fue
inventado en 1930 por W. H. Dudley de Bell Labs para
comprimir señales de voz en un menor ancho de banda
- redes inalámbricas digitales de hoy emplean una serie de
algoritmos de compresión de voz, que operan a velocidades de
bits que varían de aproximadamente 5 kb/s a aproximadamente
13 kb/s.
- El ruido de fondo puede causar artefactos en el discurso
reproducido, y, a diferencia de las tasas de error 10-6 típicos
de los codificadores de voz cableadas redes inalámbricas
tienen que operar con probabilidades de error de bits y la
pérdida de paquetes en el rango de 10-2.
- El ruido de fondo puede causar artefactos en el discurso
reproducido, y, a diferencia de las tasas de error 10-6 típicos
de los codificadores de voz cableadas redes inalámbricas
tienen que operar con probabilidades de error de bits y la
pérdida de paquetes en el rango de 10-2.
- Como telefonía móvil se mueve hacia los sistemas 3G y una arquitectura
de paquete de datos / voz más unificada de la red inalámbrica, la
codificación de voz continuará siendo una tecnología central.
- redes inalámbricas digitales de hoy emplean una serie de
algoritmos de compresión de voz, que operan a velocidades de
bits que varían de aproximadamente 5 kb/s a aproximadamente
13 kb/s.
- El primer codificador de voz o codificador de voz, fue
inventado en 1930 por W. H. Dudley de Bell Labs para
comprimir señales de voz en un menor ancho de banda
- Optimización de RF-Hacia red El-Play Plug-N Estación Base
- la tarea es optimizar el rendimiento del sistema mediante el ajuste de las
características de emisión de RF de cada sector sitio de la célula de manera
que las células colectivos lograr la máxima capacidad en toda la red.
- Consiste en dos tareas
- • Ajuste de la red para lograr un objetivo de rendimiento predeterminado, y
• La adquisición de la serie de mediciones para documentar el nivel de
rendimiento alcanzado.
- A pesar de que existen diferencias en los procedimientos específicos utilizados para
optimizar CDMA, TDMA, FDMA y las redes, las similitudes son evidentes en sus
procedimientos generales, que se centran en la maximización de la cobertura, lo que
minimiza la interferencia entre celdas, y asegurando transferencias entre celdas fiables
- A pesar de que existen diferencias en los procedimientos específicos utilizados para
optimizar CDMA, TDMA, FDMA y las redes, las similitudes son evidentes en sus
procedimientos generales, que se centran en la maximización de la cobertura, lo que
minimiza la interferencia entre celdas, y asegurando transferencias entre celdas fiables
- • Ajuste de la red para lograr un objetivo de rendimiento predeterminado, y
• La adquisición de la serie de mediciones para documentar el nivel de
rendimiento alcanzado.
- Consiste en dos tareas
- la tarea es optimizar el rendimiento del sistema mediante el ajuste de las
características de emisión de RF de cada sector sitio de la célula de manera
que las células colectivos lograr la máxima capacidad en toda la red.
- La codificación de voz
- El papel ensanchamiento de telefonía inalámbrica: Geolocalización Tecnología
- Geolocalización es la clave para una amplia gama de aplicaciones inalámbricas. puede determinar
cosas tales como la estación de servicio más cercana o restaurante, mejorará en gran medida la
información comercial para los individuos y las transacciones móviles asociados a ella
- La capacidad de geolocalización personal ya está disponible en la actualidad en forma de dispositivos
de mano independientes que se aprovechan del sistema de posicionamiento global (GPS).
- La capacidad de geolocalización personal ya está disponible en la actualidad en forma de dispositivos
de mano independientes que se aprovechan del sistema de posicionamiento global (GPS).
- Geolocalización es la clave para una amplia gama de aplicaciones inalámbricas. puede determinar
cosas tales como la estación de servicio más cercana o restaurante, mejorará en gran medida la
información comercial para los individuos y las transacciones móviles asociados a ella
- Reducción de la interferencia y la
capacidad de técnicas de mejora
- Reducción de la interferencia y la capacidad Improvemen
Techniques (técnicas de mejora) En los sistemas
inalámbricos, el efecto de la interferencia de radio es uno de
los principales determinantes de la capacidad del sistema.
- La interferencia proviene de varias fuentes, incluyendo:
- interferencia co-canal de los usuarios en otras células o
sistemas que utilizan la misma frecuencia;
- Interferencia que emana de
propagación por trayectos múltiples
- la interferencia multi-usuario
dentro de la misma célula,
- interferencia co-canal de los usuarios en otras células o
sistemas que utilizan la misma frecuencia;
- La interferencia proviene de varias fuentes, incluyendo:
- Los efectos de la interferencia se ven agravados por
la movilidad de los usuarios, lo que añade efectos
variables en el tiempo como la dispersión Doppler y
el desvanecimiento de la señal resultante
- Reducción de la interferencia y la capacidad Improvemen
Techniques (técnicas de mejora) En los sistemas
inalámbricos, el efecto de la interferencia de radio es uno de
los principales determinantes de la capacidad del sistema.
- Antenas inteligentes adaptativas.
- Los avances en DSP están proporcionando la capacidad de bajo coste
computacional que está haciendo antenas inteligentes, conocida desde
hace tiempo en otros contextos, útil para las comunicaciones inalámbricas
- los beneficios adicionales de antenas inteligentes son:
- su mayor área de cobertura celular, mejorar la calidad de la llamada, duración de la batería
móvil, la reducción de potencia de la estación base de amplificador, robustez mejorada a la
localización celular imperfecto, y su capacidad para soportar datos más alta las tasas.
- son especialmente beneficiosos para los sistemas 3G, cuando
se cuenten los usuarios de alta velocidad de datos.
- Las antenas inteligentes se pueden utilizar para mejorar la capacidad de los sistemas TDMA, permitiendo
restricciones menos estrictas en la reutilización de frecuencias portadoras en las células adyacentes
- Para CDMA, todas las unidades móviles comparten la misma banda de
frecuencia y están separadas solamente por la codificación.
- su mayor área de cobertura celular, mejorar la calidad de la llamada, duración de la batería
móvil, la reducción de potencia de la estación base de amplificador, robustez mejorada a la
localización celular imperfecto, y su capacidad para soportar datos más alta las tasas.
- los beneficios adicionales de antenas inteligentes son:
- Ejemplo de TDMA mejora el rendimiento del enlace inverso de
la antena adaptativa (experimento de campo, 4 derivaciones).
- Los avances en DSP están proporcionando la capacidad de bajo coste
computacional que está haciendo antenas inteligentes, conocida desde
hace tiempo en otros contextos, útil para las comunicaciones inalámbricas
- Detección multiusuario.
- La capacidad del sistema se determina generalmente por la
forma en que puede interferir también detección multiusuario.
- El concepto de detección multi-usuario que se refiere a
todas las señales deseadas tanto no deseados como
cognoscible por las comunicaciones receptoras.
- La información relativa a las señales de otros usuarios
permite al receptor para cancelar o eliminar el efecto
de estas señales, lo que reduce la limitación "ruido de
fondo "y el aumento de la capacidad total.
- En un entorno práctico, el receptor de la estación base
puede tener conocimiento de sólo aquellos usuarios dentro
de su propia célula.
- La figura es un ejemplo sencillo de un detector multi-usuario,
basado en la cancelación de interferencias en paralelo
- En este caso dos señales S1 y S2-se reciben de forma simultánea, y que
interfieren entre sí. Las estimaciones de varios usuarios de detectores, o
reconstruye, cada señal y luego le resta y "cancela" desde la otra señal.
- En este caso dos señales S1 y S2-se reciben de forma simultánea, y que interfieren entre sí. Las
estimaciones de varios usuarios de detectores, o reconstruye, cada señal y luego le resta y "cancela"
desde la otra señal.
- En este caso dos señales S1 y S2-se reciben de forma simultánea, y que interfieren entre sí. Las
estimaciones de varios usuarios de detectores, o reconstruye, cada señal y luego le resta y "cancela"
desde la otra señal.
- En este caso dos señales S1 y S2-se reciben de forma simultánea, y que
interfieren entre sí. Las estimaciones de varios usuarios de detectores, o
reconstruye, cada señal y luego le resta y "cancela" desde la otra señal.
- La información relativa a las señales de otros usuarios
permite al receptor para cancelar o eliminar el efecto
de estas señales, lo que reduce la limitación "ruido de
fondo "y el aumento de la capacidad total.
- El concepto de detección multi-usuario que se refiere a
todas las señales deseadas tanto no deseados como
cognoscible por las comunicaciones receptoras.
- La capacidad del sistema se determina generalmente por la
forma en que puede interferir también detección multiusuario.
- Bell Labs en capas en espacio-tiempo.
- Para abordar el problema de la propagación de trayectorias múltiples debido a la
dispersión, varias formas de diversidad se han desarrollado durante los años.
- una de las formas más populares de la diversidad es la diversidad espacial, en el que
múltiples antenas se utilizan en el receptor o, alternativamente, en el transmisor.
- una de las formas más populares de la diversidad es la diversidad espacial, en el que
múltiples antenas se utilizan en el receptor o, alternativamente, en el transmisor.
- Foschini y Gans de los Laboratorios Bell estudiaron y cuantificaron
las capacidades potenciales alcanzables con múltiples antenas de
transmisión y recepción en ambientes ricos de trayectos múltiples
- Propusieron una clase de arquitecturas etiquetados BLAST41,42 y mostraron
que BLAST puede alcanzar niveles extraordinarios de la eficiencia espectral
enlace, niveles que son simplemente inalcanzable mediante técnicas
convencionales.
- En BLAST, múltiples flujos de datos se irradiaron
simultáneamente utilizando múltiples antenas.
- En BLAST, múltiples flujos de datos se irradiaron
simultáneamente utilizando múltiples antenas.
- mostraron que en las condiciones richscattering, con
coeficientes de transferencia no correlacionados, la eficacia
espectral de un sistema en recibir N y transmitir N elementos
crece suficientemente grande para N linealmente con N
- un aumento de la N simplemente mejora la relación
señal-ruido (SNR); Por lo tanto, resulta en una mejora de
la eficiencia espectral asintóticamente logarítmica
- donde la curva de trazos representa un sistema con una antena de
transmisión y N antenas de recepción para el caso 24-dB SNR.
- donde la curva de trazos representa un sistema con una antena de
transmisión y N antenas de recepción para el caso 24-dB SNR.
- Propusieron una clase de arquitecturas etiquetados BLAST41,42 y mostraron
que BLAST puede alcanzar niveles extraordinarios de la eficiencia espectral
enlace, niveles que son simplemente inalcanzable mediante técnicas
convencionales.
- Para abordar el problema de la propagación de trayectorias múltiples debido a la
dispersión, varias formas de diversidad se han desarrollado durante los años.
- 1914 y 1919
- Las comunicaciones inalámbricas, datan de los experimentos fundamentales realizadas por Heinrich
Hertz en 1880 y por Guillermo Marconi hacia el final del siglo XIX
- Historia de las comunicaciones móviles y personales
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