E-95 032 Introduccion a la Telefonia Mobil

Requisito: NT Equivalencia: NT

Tópico de especialidad para las carreras de: IEC (8vo), ISE (7mo)

Nombre de la materia:Introducción a la Telefonía Móbil
Departamento académico:Departamento de Eléctrica
Unidades:3-0-8
Requisito:
Semestre y carrera:
Equivalencia:Tópico
Objetivo general de la materia:Proporcionar un panorama general de la evolución, las características y el funcionamiento de los
sistemas celulares. Se definirán los elementos básicos que constituyen una red celular de comunicaciones; se estudiarán las
principales técnicas de acceso al canal radio móvil, las características de éste, así como las técnicas de modulación utilizadas
para la transmisión de información en este tipo de sistemas. Finalmente, se examinarán los sistemas actuales de telefonía celular y
se dará un panorama de las comunicaciones móviles de tercera generación.
Temas y subtemas del curso:1. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES CELULARES
1.1 Antecedentes de las comunicaciones móviles celulares
1.2 Evolución de los sistemas móviles celulares
1.2.1 Sistemas de Primera Generación (AMPS, TACS, NMT, NTT, etc).
1.2.2 Sistemas de Segunda Generación 2G (GSM, IS-54, IS-95, etc.)
1.2.3 Evolución a los Sistemas 2.5 G (HSCSD, GPRS, EDGE, IS-95b)
1.2.4 Sistemas de Tercera Generación 3G (UMTS, IM2000, cdma2000)

2. FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIONES CELULARES
2.1 Concepto de zona de servicio
2.2 Definición de entornos celulares: pico, micro y macrocélulas
2.3 Parámetros de calidad portadora a interferencia (C/I) en sistemas analógicos y en sistemas digitales.
2.4 Área de cobertura y nivel de potencia en el punto crítico
2.5 Agrupamiento de células
2.6 Manejo de tráfico: probabilidad de bloqueo
2.7 Concepto de reuso de frecuencias

3. ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE UNA RED CELULAR
3.1 Estructura de una red celular
3.2 Descripción de los elementos que integran una red celular
3.3 Funciones de un sistema móvil
3.4 Establecimiento de llamada
3.5 Acceso a la red
3.6 Traspaso de la llamada (handover)
3.7 Búsqueda (paging)
3.8 Itinerancia (roaming)
3.9 Interferencia y capacidad del sistema
3.9.1 Interferencia cocanal y capacidad del sistema
3.9.2 Interferencia de canal adyacente
3.9.3 Planeación del espectro de frecuencias
3.9.4 Control de potencia para reducir la interferencia
3.10 Estrategias para mejorar la cobertura y la capacidad de los sistemas celulares.

4. CARACTERÍSTICAS DEL CANAL RADIO
4.1 Introducción a la propagación de ondas de radio
4.2 Modelo de propagación de espacio libre
4.3 Reflexión
4.4 Refracción
4.5 Esparcimiento
4.6 Modelos de propagación
4.6.1 Modelos de propagación para interiores
4.6.2 Modelos de propagación para exteriores
4.7 Propagación multitrayectoria en el canal radio
4.8 Desvanecimiento de periodo corto
4.9 Desvanecimiento de periodo largo
4.10 Desplazamiento doppler
4.11 Ancho de banda de coherencia del canal radio
4.12 Interferencia inter-símbolo

5. TÉCNICAS DE ACCESO Y MODULACIÓN PARA EL CANAL RADIO EN SISTEMAS CELULARES
5.1 Necesidad de los protocolos de acceso múltiple en comunicaciones inalámbricas
5.2 Requerimientos de los protocolos de acceso múltiple
5.3 Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA)
5.4 Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA)
5.5 Acceso Múltiple por Espectro Ensanchado (SSMA)
5.6 Acceso Múltiple por División de Código (CDMA)
5.7 Protocolos de acceso en redes inalámbricas de paquetes:
5.7.1 Aloha Puro
5.7.2 Aloha ranurado
5.7.3 Aloha con reservación
5.7.4 Acceso Múltiple de paquetes por reservación (PRMA)
5.8 Modulación BPSK (Binary Phase Shift Keying)
5.9 Modulación DPSK (Differential Phase Shift Keying)
5.10 Modulación QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)
5.11 Técnicas de modulación por espectro expandido

6. ESTUDIO DE CASOS DE SISTEMAS CELULARES COMERCIALES
6.1 Sistemas TDMA y GSM (Global System for Mobile Communications)
6.1.1 Características y Servicios
6.1.2 Arquitectura del Sistema
6.1.3 Interfaz radio
6.1.4 Canal físico y canal lógico
6.1.5 Estructura de la trama
6.2 CDMA (IS-95)
6.2.1 Elementos básicos de un sistema CDMA
6.2.1.1 El receptor RAKE
6.2.1.2 Control de potencia
6.2.1.3 Detección multiusuario
6.2.1.4 Traspaso suave (soft-handover)
6.2.1.5 Estructura del canal de subida
6.2.1.6 Estructura del canal de bajada
6.3 Sistemas de Tercera Generación (3G)
6.3.1 Objetivos y requerimientos de la tercera generación
6.3.2 Los sistemas 3G alrededor del mundo (Europa, Japón, Estados Unidos, Korea)
6.3.3 Asignación de frecuencias de los sistemas de tercera generación

Objetivos específicos de aprendizaje:1. Entender las principales características y la evolución de las generaciones de
comunicaciones celulares (AMPS, GSM, GPRS, UMTS)
2. Comprender los fundamentos de un sistema de comunicaciones celular
3. Analizar la estructura y funcionamiento de los elementos que conforman una red celular
4. Entender las características principales de comportamiento del canal radio móvil
5. Analizar y entender los métodos de acceso al canal radio y las técnicas de modulación características de los sistemas celulares
6. Estudiar las principales características y diferencias de los sistemas celulares actuales (TDMA, GSM, CDMA) y examinar las
tendencias actuales de las comunicaciones móviles (UMTS, IMT2000, 4ª generación)

Metodología de enseñanza:ñanza
Tiempo estimado de cada tema:
1.- 4 hrs.
2.- 6 hrs.
3.- 9 hrs.
4.- 9 hrs.
5.- 8 hrs.
6.- 9 hrs
Políticas de evaluacion sugeridas:Primer parcial 20%
Segundo parcial 20%
Tercer parcial 20%
Examen final 30%
Tareas y trabajos 10%

Theodore S. Rappaport; Wireless Communications: Principles and Practice; Prentice Hall 1996.



Libro de consulta:William Webb; The complete Wireless Communications Profesional: A guide for Engineers and Managers; Artech
House. February 1999.
Tero Ohanpera and Ramjere Prasad; Wideband CDMA for Third Generation Mobile Communications; Artech House. October 1998.
Nathan Blaunstein; Radio Propagation in Cellular Networks; Artech House. November 1999.
Material de apoyo:


Perfil del Profesor: Profesor con maestría y/o doctorado en ingeniería en comunicaciones y electrónica con especialidad en
comunicaciones móviles y sistemas celulares.