BLOQUEO DE TELEFONIA CELULAR PARA 2G Y 2.5G

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LOPEZ MATEOS

“BLOQUEO DE TELEFONIA CELULAR PARA 2G Y 2.5G”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

PRESENTAN:

Machorro Arvizu Carlos Fernando Ventura Baxin Jesús

ASESORES:

Ing. Fernando Cruz Martínez M. en C. Javier Herrera Espinosa

AGRADECIMIENT

Les brindo mi sincero a hicieron posible la culm incondicional apoyo y momentos de alegría i Politécnico Nacional por el desarrollo de la tesis.

A mis dos asesores, Jav por confiar y creer en n termino de este proyec Heriberto Gonzales Jaim

Y a ti amigo Jesús Vent Compartiendo momentos siempre adelante.

GRACIAS A TODOS.

NTOS

agradecimiento a todas las personas qu ulminación de la presente tesis, a m y aprecio, a mis amigos y compañero indispensables para un excelente tra or brindarme los conocimientos necesarios

avier Herrera Espinosa y Fernando Cruz nosotros, ya que sin su ayuda no hubier ecto final. Al M. en C. Rubén Flores Le imes por habernos apoyado con sus conoc

entura Baxin “Bax” por acompañarme des tos de alegría, cansancio y gratitud, por no

Carlos Fernando

i que con su apoyo mi familia por su ros que aportaron trabajo, al Instituto ios y el equipo para

z Martínez, gracias iera sido posible el Leal y al profesor ocimientos.

esde el inicio y fin. no desistir y seguir

AGRADECIMIENT

Por la presente tesis y e estudio:

A mis familiares, por brin enseñarme a valerme distinguen y que han forj mí y en todo momento m

A mi amigo y compañ conmigo esta travesía demostrar siempre much

A los profesores Javier directores de Tesis, por depositado su confianza gracias por brindarnos su

Al IPN, por ser la Instituc brindarme las herramien sobre todo, por darme la

GRACIAS.

NTOS

y en general, por su aliento durante estos

rindarme lo indispensable para salir adelan e por mi mismo y por inculcarme los

orjado mi persona. Y sobre todo, porque ja me alentaron a seguir adelante.

añero, Carlos Fernando Machorro Arviz a tan importante, por cada momento. Y

cha responsabilidad y trabajo continúo.

er Herrera Espinosa y Fernando Cruz M or jamás permitirnos caer durante este tra za en nosotros, por su apoyo incondicion su tiempo.

tución que me vio crecer y me instruyó co entas y conocimientos necesarios para ser la oportunidad de pertenecer a esta gran in

Jes

ii tos últimos años de

lante en la vida, por valores que me e jamás dudaron de

vizu. Por compartir Y sobre todo por

Martines, nuestros trayecto. Por haber ional y sobre todo,

como ingeniero, por servir a mí patria. Y

institución.

Resumen. El espe mas explotados por los s de informacion para real este recurso es utilizado su uso ya sea por cuest presente tesis, es impl comunicación con equipo 2.5G. Los resultados ob guía y desarrollo de pro espectro electromagnétic

pectro electromagnético, hoy en día, es un s seres humanos, el cual tiene como obje alizar una comunicación a distancia; sin o de forma negativa, será necesario, realiz stiones de confidencialidad o seguridad. E plementar un equipo que sea capaz d ipos celulares móviles que trabajen con tec obtenidos jugaran un papel preponderant proyectos a futuro, que estén basados e

tico para equipos de telefonía celular.

INDICE GENERAL

AGRADECIMIENTOS……

RESUMEN………

ÍNDICE DE FIGURAS……

ÍNDICE DE TABLAS……

GLOSARIO………

CAPÍTULO 1. INTRODUC

1.1 Generalidades

1.2 Antecedentes…

1.3 Objetivos………

1.4 Justificación…

1.5 Estructura de T

CAPÍTULO 2. TELEFON

2.1 Acceso Múltipl

2.1.1 Acces

2.1.2 Acces

2.1.3 Acces

2.2 Espectro Dispe

2.2.1 Espec

2.2.2 Espec

2.2.3 Códig

2.3 Modos de Tran

AL

………

………

………...…………

………

…...………

UCCIÓN

es………

………

………

………...………

e Tesis ………

NIA CELULAR

iple………

eso Múltiple por División de Frecuencia……

eso Múltiple por División de Tiempo…………

eso Múltiple por División de Código…………

perso………

ectro Disperso por Saltos de Frecuencia (F

ectro Disperso por Secuencia Directa…. (D

igos de Dispersión………

ransferencia………

………....….I

………III

………..VII

………...IX

………X

……….……..1

……….2

………...…...4

………5

………..…...8

………...…9

………9

………..10

………...11

………...12

(FHSS)……...13

(DSSS)………...16

………18

2.4 Evolución de la

2.4.1 Prime

2.4.2 Segun

2.4.3 Evoluc

2.4.4 Evoluc

2.4.5 Tercer

2.4.6 Redes

2.5 Fundamentos

2.5.1 Comp

2,5.2 Eleme

2.6 UMTS como R

2.6.1 Arquit

2.6.2 WCDM

CAPÍTULO 3. FUNDAME

3.1 Guerra Electró

3.2 Principios de la

3.3 Protección Ele

3.4 Soporte Electró

3.5 Ataque Electró

3.6 Probabilidad d

3.7 Jammer………

3.7.1 Jamm

3.7.2 Jamm

3.6.3 Jamm

la Telefonía Celular………

era Generación………

unda Generación………

lución GSM hacia 3G…………..………

lución CDMA ONE hacia 3G….………

cera Generación………

es 3G………

s de un Sistema de Telefonía Celular………

ponentes………

mentos………

Red de 3G………

uitectura de UMTS………

DMA: Interfaz de UMTS………

MENTOS DE BLOQUEO

trónica………

la EW………..………

lectrónica………

ctrónico………

trónico………

de Detección e Intercepción….………...

………

ming por Ruido ………

ming por Barrido………

ming por Seguimiento………

……….22

……….23

………...24

………..26

………..26

……….27

………..27

………28

………28

………..31

……….34

………...35

………38

………..…39

………...41

………42

……….……43

………...44

...44

……….……45

……….47

………...49

CAPÍTULO 4. CIRCUITO

4.1 Requerimiento

4.2 Diseño del Jam

4.2.1 Secció

4.2.2 Secció

4.2.3 Secció

4.3 Simulación del

4.3.1 Simula

4.3.2 Simula

4.3.3 Simula

CAPÍTULO 5. EVALUAC

5.1 Circuito de Blo

5.2 Evaluación del

5.3 Presentación d

5.4 Presentación d

CAPÍTULO 6. CONCLUS

6.1 Conclusiones…

6.2 Trabajo a Futu

APENDICE A. LEGISLAC

APENDICE B. DISEÑO P

REFERENCIAS………..…

TO DE BLOQUEO: DISEÑO Y SIMULACIO

tos del Jammer………

ammer………

ción de Alimentación……….…

ción de Oscilación………

ción RF………

el Jammer………

ulación: Sección de Alimentación………

ulación: Sección de Oscilación………

ulación: Sección RF………

CION: MEDICIONES Y RESULTADOS

loqueo (Jammer)………

el Dispositivo………

de Resultados para Celulares 2G y 2.5G…

de Resultados para Celulares 3G…………

USIONES Y TRABAJO A FUTURO

………

turo………

ACION DE JAMMER EN MEXICO…………

PCB DE JAMMER………

………

IONES

………..…52

………..….54

………54

………...55

………62

………..……70

……….………..…70

………...71

……….….72

………..75

………...76

………..79

………85

………...…86

………..88

……….….……..92

………..…………97

INDICE DE FIGURAS

Capitulo 2 Introducción a

Figura 2.1 Acceso m Figura 2.2 Acceso m Figura 2.3 Acceso m Figura 2.4 Espectro Figura 2.5 FHSS Le Figura 2.6 Diagrama Figura 2.7 Dispersió Figura 2.8 Diagrama Figura 2.9 Principio Figura 2.10 Evoluci Figura 2.11 Estruct Figura 2.12 Repres Figura 2.13 Arquite Figura 2.14 Arquitec Figura 2.15 Reutiliz

Capitulo 3 Fundamentos

Figura 3.1 puntos d Figura 3.2 Compone Figura 3.3 Bloqueo d

Capitulo 4 Circuito de Blo

Figura 4.1 Diagrama Figura 4.2 Diagrama Figura 4.3 Compara Figura 4.4 Señales c Figura 4.5 Configura Figura 4.6 Relación

n a la Telefonía Celular

o múltiple por división de frecuencia. o múltiple por división de tiempo. o múltiple por división de código.

ro disperso por saltos de frecuencia. Lento y FHSS Rápido.

ma a bloques de un transmisor y receptor FHS sión de una señal portadora.

ma a bloques de un sistema DSSS. pio de TDD y FDD.

ución en telefonía celular.

ctura general de una red de telefonía celular. esentación grafica de una celda.

itectura de UMTS.

tectura completa de UMTS.

ilización total de frecuencias en WCDMA.

os de Bloqueo

s de ataque dentro del espectro electromagnéti nentes de la Guerra Electrónica.

o de canales del espectro usando Jamming po

loqueo: Diseño y Simulaciones

ma a bloques del Jammer.

ma a bloques de la fuente de alimentación ración en linealidad de señales

s con diferentes niveles de referencia en DC uración para generar una señal triangular ón Vpp vs

vii

10

11

12

14

15

SS. 15

16

18

22

23

30

31

35

38

38

ético. 40

41

por ruido 48

53 54 56

Figura 4.7 Configura Figura 4.8 Recta de Figura 4.9 Recta de Figura 4.10 Diagram Figura 4.11 Tipos de Figura 4.12 Medició Figura 4.13 Conecto Figura 4.14 Patrón d Figura 4.15 Pasos p Figura 4.16 Resultad Figura 4.17 Ajuste d Figura 4.18 Resultad Figura 4.19 Paráme Figura 4.20 Imagen Figura 4.21 Posibles

Capitulo 5 Evaluación: m

Figura 5.1 PCB del J Figura 5.2 Presenta Figura 5.3 Medición Figura 5.4 Medición Figura 5.5 Patrón de Figura 5.6 Funciona Figura 5.7 Funciona

Apéndice B Diagrama elé

Figura B.1 Software Figura B.2 Software Figura B.3 Diagrama Figura B.4 PCB fina Figura B.5 PCB en 3

uración en emisor común

de carga

de carga resultante

ama a bloques de la sección RF de línea planar

ión de la capacitancia de la placa

ctor 132136 RP-SMA de montaje superficial n de radiación omnidireccional de la antena s para la fabricación de extensión con conector ltados de simulación de la fuente e de parámetros en señal triangular

ltados en simulación del 2N2222 etros de la línea de transmisión en 3D de la línea de transmisión

les pérdidas de potencia

mediciones y resultados

el Jammer

tación final del Jammer ón a la salida del transistor 2N2222 ón de la sección RF

de radiación del Jammer y máximos resultado namiento de los Celulares con el jammer apag namiento de los Celulares con el jammer ence

léctrico del circuito

re de simulación re de diseño PCB

ma eléctrico del Jammer

nal del Jammer n 3D viii 60 61 62 63 64 66 68 68

tores SMA 69

70 71 72 73 74 74 75 76 77 78 dos obtenidos 82

agado 83 cendido 84

97

97

98

99

INDICE DE TABLAS

Capitulo 2 Introducción a Tabla 2.1 Familia de Tabla 2.2 Sistemas Tabla 2.3 Tipos de c Tabla 2.4 Márgenes

Capitulo 4 Circuito de blo Tabla 4.1 Caracterís Tabla 4.2 Frecuenci Tabla 4.3 Caracterís Tabla 4.4 Especifica Tabla 4.5 Resultado Tabla 4.6 Datos y re Tabla 4.7 Cortes de Tabla 4.8 Especifica Tabla 4.9 Parámetro

Capitulo 5 Evaluación: m

Tabla 5.1 Resultado Tabla 5.2 Resultado Tabla 5.3 Cobertura Tabla 5.4 Tiempos d

Capitulo 6 Conclusiones

Tabla 6.1 Tiempos d

Apéndice A Legislación d

Tabla A.1 Nivele típ

n a la telefonía celular de códigos PN.

as de telefonía móvil de primera generación. e celdas y aéreas de cobertura.

es de interferencia.

bloqueo: diseño y simulaciones

rísticas eléctricas del XR-2206 para una señal ncia de Salida en función del voltaje de entrada

rísticas eléctricas del 2N2222

icaciones eléctricas del VCO JTOS-2000 dos de la medición de la capacitancia de la pla resultado de

del cable para una extensión SMA icaciones del RG-58/U

tros teóricos del XR2206

mediciones y resultados

dos de la sección de oscilación.

dos obtenidos de la medición de la sección RF ra de bloqueo del Jammer

s de respuesta

es y trabajo a futuro

s de respuesta respecto a complejidad del Disp

n de Jammer en México

típicos de transmisión de potencia

ix 20

24

32 33

al triangular 58

da 59

60 63

placa 67

67 69 69 71

78

RF 78

80 81

ispositivo Móvil 88

GLOSARIO

2G Segunda gen

3G Tercera gene

AMPS Sistema de t

ASK Modulación

BS Estación Bas

BSC Estación Bas

CDMA Acceso múlti

CN Red Central

DAMPS Sistema de t

System)

DL Enlace de ba

DSSS Espectro di

Spectrum)

EA Ataque elect

EDGE Tasas de da

rates for GSM

EMCOM Control de em

ES Soporte elec

EW Guerra electr

F-FH Saltos de fre

FDD Duplexaje po

FDMA Acceso múlti

eneración de telefonía móvil

neración de telefonía móvil

e telefonía móvil avanzado (Advanced Mobile P

n por desplazamiento de amplitud

(Amplitude-ase (B(Amplitude-ase Station)

ase de Control (Base Station control)

últiple por división de código (Code Division Mu

al (Central Network)

e telefonía digital móvil avanzado (Digital-Adva

bajada (Down Link)

disperso por secuencia directa (Direct S

ctrónico (Electronic Atack)

datos mejoradas para la evolución de GSM

SM Evolution)

emisiones (Emission Control)

ectrónico (Electronic Support)

ctrónica (Electronic Wafare)

frecuencia rápida (Fast frecuency Hopping)

por división de frecuencia (Frequency Division

últiple por división de frecuencias

x e Phone System)

-shift keying)

Multiple Access)

dvanced Movil Phone

Sequence Spread

M (Enhanced

FHSS Espectro dis

Spectrum)

FSK Modulación

GPRS Servicio gene

GSM Sistema glob

communicati

IMT-2000 Telecomunic

telecomunica

IP Protocolo de

ISDN Red digital d

ITU Unión interna

Union)

LPD Baja probabi

LPI Baja probabi

MAC Capa de con

MS Estación Móv

MSC Centro de Co

NMT Teléfonos mó

NTT Teléfonos y t

PN Códigos pse

PSK Modulación p

PSTN Red pública

QPSK Modulación p

RLC Capa de con

S-FH Saltos de fre

disperso por saltos de frecuencia (Frequenc

n por desplazamiento de Frecuencia (Frequenc

eneral de paquetes por radio (General Packet R

lobal para las comunicaciones móviles (Global

ations)

nicaciones móviles internacionales (In

ications 2000)

de internet (Internet Protocol)

l de servicios integrados (Integrated Services D

rnacional de telecomunicaciones (Internationa

bilidad de detección (Low Probability of Detect

bilidad de intercepción (Low Probability of inte

ontrol de acceso al medio (Medium Access Co

óvil (Mobile Station)

Conmutación (Mobile Switching Center)

móviles nórdicos (Nordic Mobile Telephones)

y telégrafos de Japón (Nippon Telephone and

seudo ruido (Pseudo Noise)

n por desplazamiento de fase (Phase-shift key

a conmutada (public switched telephone netwo

n por cuadratura de fase (Quadrature Phase S

ontrol de radio enlace (Radio Link Control)

frecuencia lenta (Slow Frecuency Hopping).

xi ncy Hopping Spread

ency-shift keying)

t Radio Service)

bal System for Mobile

(International Movil

s Digital Network)

nal Telecomunication

ection)

tercept)

ontrol)

d telegraph)

eying)

twork)

SS Espectro disp

SGSN Nodo de so

Node)

SMS Servicio de m

TACS Sistema de c

System)

TDD Duplexaje po

TDMA Acceso múlti

THSS Espectro disp

UE Equipo de Us

UL Enlace de su

UMTS Sistema univ

Telecommun

UTRAN Red de Acce

WCDMA CDMA de ba

isperso (Spread Spectrum)

soporte para los servicios de GPRS (Servi

e mensajes cortos (Short Message Service)

e comunicaciones de acceso total (Total Acce

por división de tiempo (Time Division Duplex)

últiple por división de tiempo (Time Division Mu

isperso por saltos de tiempo (Time Hopping Sp

Usuario (User Equipment)

subida (Up Link)

niversal para las telecomunicaciones móviles

unications System)

ceso de Radio (UMTS Terrestrial Radio Acces

banda ancha (Wideband CDMA)

xii rving GPRS Support

cess Communication

ultiple Access)

Spread Spectrum)

les (Universal Mobile

1.1 GENERALIDADES

En términos de telecom principal objetivo, perm embargo, cuando se hab aire, dicho objetivo pue particularidad de que, u distorsionadas o bloquea

Guerra Electrónica.

El concepto de guerra mundial. Comenzando to invención, este dispositiv en los bombarderos, aplicaciones.

Hoy en día, debido a qu aumento, el acceso a dic se vuelve más fácil empl respuesta a este mal u dispositivos ha crecido ta exclusivamente militar.

Uno de los principales di en el ámbito civil, son l

CAPÍTULO 1

INTRODUCCIÓN

comunicaciones, una onda electromagné rmitir la comunicación entre dos punto

abla de una comunicación cuyo medio de uede verse distorsionado, ya que estas una vez transmitidas, pueden llegar a s eadas. Este principio de origen, precisa la

ra electrónica tiene sus orígenes en la todo con la invención del radar. Ya que itivo fue implementado en los cazas noctu , detección de submarinos y otra gr

que el empleo de las tecnologías inalám dichas tecnologías se ha vuelto más fácil, y plear estas tecnologías de manera incorre l uso de la tecnología, el interés por b

también. Es decir, la guerra electrónica

dispositivos de tecnología inalámbrica usa n los teléfonos móviles o teléfonos celula

1 nética tiene como ntos distantes. Sin de transmisión es el as ondas tienen la ser interceptadas, la naturaleza de la

la segunda guerra ue, después de su cturnos, navegación gran cantidad de

ámbricas ha ido en l, y con ello también rrecta. Por tanto, en r bloquear algunos a ha dejado de ser

están siendo utilizados necesidad de desarrollar bajo ciertas condiciones teléfonos celulares se les

Los Jammers son equip celulares mediante la e comunicación entre el mó

1.2 ANTECEDENTES

En la mayoría de los paí respecto a su uso. Debid jammers están invadien ajena. Es decir, se inv compañías de telefonía Además de que existe radiación electromagnéti uso de un Jammer se pueden ser de crucial imp

Salvo algunos países co son completamente lega ilegales y está prohibida

En el caso de México, embargo se han presenta en reclusorios. Aunque propiedad. Salvo este últ (75) a la ley Federal de T

os para fines no benéficos. Es por es lar dispositivos capaces de limitar su uso e nes. A estos dispositivos capaces de li

les ha dado el nombre de jammers.

uipos diseñados para bloquear la operac emisión de una señal que interrumpe móvil y la estación base.

aíses el uso del jammer aún sigue causa bido a que al bloquear las señales de tel iendo e interfiriendo con frecuencias qu invade frecuencias cuyas licencias perte ía celular, y para las cuales pagaron el d una posible exposición de personas a ética lo cual puede repercutir en la salud e impide la recepción de posibles llama importancia.

como es el caso de Israel y Japón donde egales, en la mayoría de los países aú

a su venta y distribución.

, los jammers aún no son completame ntado casos de su uso en bancos, templos e esto no significa que deje de ser un último caso donde incluso se tuvo que adi

Telecomunicaciones. El cual dice:

2 eso que surgió la o en ciertas áreas o limitar el uso de

ración de teléfonos pe el proceso de

sando cierto debate elefonía celular, los que son propiedad rtenecen a ciertas l derecho a usarla. a altos niveles de ud. Además, con el adas o datos que

e los bloqueadores aún siguen siendo

“Tratándose de centros p como de mínima peligr llamadas, desde y hacia queda totalmente restring

Por otra parte, como ant en México se tienen:

El en año 2003 se tiene Instituto Politécnico Naci de la Unidad Profesiona (UPIITA). Este Jammer celulares basados en el CDMA ONE, uno de los s

El segundo antecedente la Universidad de las Am Escuela de Ingeniería y C señales de teléfonos celu

Puede verse que ambos celular de segunda gener tecnologías FDMA/TDMA divididos en 3 ranuras de en 8 ranuras de tiempo.

s penitenciarios y de readaptación social, igrosidad, la señal para la recepción y cia el interior de la prisión por medio de ingida por razones de seguridad” [A].

ntecedentes de diseño e implementación

ne el primer antecedente de un jammer d acional (IPN), específicamente llevado a c onal Interdisciplinaria de Ingeniería y Tecn

r fue desarrollado para Bloquear las señ el sistema DAMPS. El cual constituye j s sistemas de Segunda generación (2G) [B

te es del año 2006, y se trata de un jamme méricas Puebla (UDLAP), desarrollado po y Ciencias. Este Jammer fue desarrollado elulares basados en el sistema GSM [C].

s trabajos de tesis fueron enfocados al blo neración (2G), ambos sistemas trabajan ha MA. Sin embargo DAMPS utiliza portad de tiempo. Y GSM utiliza portadoras de 2

.

3

al, tanto de máxima y transmisión de de telefonía celular,

ón de bloqueadores

r desarrollado en el cabo por alumnas cnologías Avandas eñales de teléfonos junto con GSM y B].

mer desarrollado en por un alumno de la o para Bloquear las

1.3 OBJETIVOS

Debido a la gran cantid demandando dispositivos mayor velocidad (Es de también en cuenta que, e que continúan haciendo como objetivo general y p

1.3.1 Objetivo ge

Diseño e implementación tecnología 2G y 2.5G.

1.3.2 Objetivo pa

Registrar el comportamie bloqueo de 2G.

Para cumplir con dichos las características de lo frecuencias a la que ope sistemas.

Posteriormente se inves otra, haciendo énfasis en los de 3G utilizan difere existe acerca de cuál es están operando en M correspondiente.

ntidad de nuevos usuarios de telefonía vos tecnológicamente equipados para acc decir, Dispositivos con tecnología 2.5G y , en nuestro país aun existe otra gran can o uso de dispositivos con tecnología 2G. y particular los siguientes:

general

ión de un Jammer que funcione para tele

particular

miento de un teléfono móvil de 3G dentro

objetivos, primero se deberá realizar una los sistemas de 2G. En específico, so

peran y, la técnica de acceso múltiple qu

estigará acerca de las diferencias entre u en los accesos al medio, ya que los siste erentes formas de acceso. Debido a la in

es la banda de frecuencias a la que los México, se deberá realizar también

4

ía móvil que están acceder a redes de y 3G). Y tomando antidad de usuarios . Se ha planteado

elefonía celular con

tro de una zona de

na investigación de obre la banda de que utilizan dichos

Una vez que se haya re telefonía celular, resultar bloqueo o técnicas de ja proyecto. Esto se lograra del dispositivo o Jamme indispensable realizar el nos servirán para llevar a

1.4 JUSTIFICACIÓN

El gran avance que hoy ha marcado un paso mu en aumento, al grado de cualquier persona. Sin em en un problema. Principa uso se está empleand originalmente.

Solo por citar algunos eje

• Activación de expl

teléfonos móviles.

• Fuga de informaci

Smartphone (Telé punto de acceso a

• Rastreo satelital. dispositivo GPS c ubicación, la tra

recopilado toda la información acerca de ará imprescindible el estudio y análisis d jamming, para adecuar una de dichas téc

ra eligiendo una técnica de jamming para mer que empleara dicha técnica. Ademá el estudio de los diferentes componentes r a cabo el desarrollo del circuito físico.

y en día se está viviendo con las tecnolo muy importante para la humanidad. Dicho de que su uso e implementación está aho embargo, este fácil acceso a la tecnología

ipalmente cuando hablamos de telefonía ndo con fines diferentes a los que fu

ejemplos tenemos:

xplosivos en actividades terroristas vía rem s.

ación empresarial altamente confidencial. léfonos inteligentes) modernos ya pueden a internet por banda ancha usando la red

al. Aunque, la ubicación geográfica se colocado en el objeto o sujeto del cual s transmisión hacia el centro de monitoreo

5

de los sistemas de de las técnicas de técnicas al presente ra realizar el diseño más, será también es electrónicos que

logías inalámbricas ho avance continúa ahora al alcance de gía se ha convertido ía móvil, ya que su fueron propuestos

emota por medio de

Debido a que los den funcionar como ed celular.

desde este dispos programada a celu

• Comunicaciones p

introducir furtivam de extorción, amen

• Deshonestidad en

de varias universid mensajes SMS pa

• El simple hecho cines, iglesias, hos

Toda esta problemática s señales electromagnética redes de telefonía móvil.

Como profesionales e problemática acerca del concierne directamente. ocasionando realmente herramientas adecuadas manera terminar o dismin

Primero que nada, con e problemas planteados s segundo, se pretende tam más tecnología en nuest adquirido en las aulas de

ositivo hacia el centro de monitoreo por m elular.

s peligrosas en reclusorios. Los reos se h mente teléfonos celulares para realizar lla

enazas o engaño.

en exámenes universitarios o empleos. Se rsidades en las cuales se ha detectado qu

para recibir respuestas de algunas de sus p

o de irrumpir en la tranquilidad de cierto ospitales, teatros, etc.

se intentará resolver mediante el diseño d icas, que opere bajo las frecuencias a las

il. Es decir, mediante un Jammer de Telefo

e Ingenieros en Comunicaciones y E el mal uso de las tecnologías de comunic te. Ya que si bien, no somos nosotros

te el problemas, si somos los que s para desarrollar las contramedidas nec inuir dicho problema.

n el desarrollo de este trabajo se pretend sobre el uso inadecuado de los teléf también alentar a los estudiantes de ingen stro país, innovar ideas y llegar más allá d de clase.

6

medio de llamada

han encargado de llamadas anónimas

Se tienen registros que el personal usa

s preguntas.

rtos lugares como:

o de un inhibidor de s cuales operan las efonía celular.

Electrónica, esta nicación móvil, nos s quienes estamos disponen de las ecesarias y de esta

Por último, este trabajo personas interesadas en por tanto, diferentes sect

1.5 ESTRUCTURA DE T

• Capítulo 1

En este primer capítul problemática que ha mot razón de ser de la tesis manera en que se llevará

• Capítulo 2

Todo proyecto consta de del mismo. Por ello con para el posterior anális soluciones.

• Capítulo 3

En este capítulo se expo realizar una descripción solución.

• Capítulo 4

En este capítulo se reto tecnológicas, tanto ele desarrollar e implemen descripción y análisis de

ajo será capaz de brindar beneficios a en preservar la seguridad, tranquilidad y o ctores de la sociedad. Desde el civil, religio

E TESIS

tulo, se brinda una introducción gener otivado a la realización del presente traba sis; además, se explica con qué fines s ará a cabo.

de un sustento teórico que sirve de base p n este capítulo se empiezan a dar las pa álisis del problema y el planteamiento

ponen los fundamentos y la teoría de bloq ión de las técnicas de Jamming y plan

toma la solución propuesta y se brindan electrónicas como de comunicaciones entar dicha solución en forma física,

e cada parte del Jammer.

7

a todas aquellas y orden. Abarcando igioso y militar.

eral acerca de la abajo. Se expone la se desarrolla y la

e para la realización pautas que servirán to de las posibles

loqueo que permite antear una posible

• Capitulo 5

El capitulo 5 se evaluara registraran los resultado Aquí se visualiza si la planteado. Finalmente, e resultados obtenidos en Con lo cual se generan que fueron alcanzados co análisis, se plantean las p futuro.

ara el dispositivo con el cual se realizaran dos obtenidos para consolidar la elaborac la solución propuesta realmente da solu , en este apartado del proyecto se realiza en comparación con los objetivos plantea

n diversas conclusiones relacionadas tan como a los que no. Además, en acuerdo t s posibles mejoras al proyecto y se plantea

8

an mediciones y se ración del proyecto. lución al problema a un análisis de los teados inicialmente.

2.1 ACCESO MÚLTIPLE

El acceso múltiple es una eficiente, los recursos de asignados para cada información de manera c tiempo o frecuencia, se compartir de manera equ

Para telefonía celular, s cuales son:

Acceso

Acceso

Acceso

2.1.1 Acceso Múltiple p

Esta técnica de acceso entre varios canales, don frecuencia total, adoptan separación para reducir l

Esta técnica es de tipo telefonía celular de prim

CAPÍTULO 2

TELEFONÍA CELULAR

LE

na técnica por la cual se organizan o distri de comunicaciones, como el tiempo y el a usuario. Esta distribución se realiza correcta y eficaz; logrando así, que ningu e desperdicie; de tal manera que los rec quitativa.

, se tienen tres formas diferentes de ac

o Múltiple por División de Frecuencia (FDM

o Múltiple por División de Tiempo (TDMA)

o Múltiple por División de Código (CDMA)

e por División de Frecuencia

o se basa en la división del ancho de ba onde cada canal ocupa una parte del anch tando bandas de guarda que funcionan ir la interferencia entre canales vecinos (ve

po analógico y fue utilizada como acces rimera generación tales como AMPS (

9 tribuyen de manera el ancho de banda iza para transmitir

guna asignación de ecursos se puedan

acceso múltiple las

DMA)

A)

banda de una línea cho de banda de la an como zonas de

ver figura 2.1) [1,2].

Phone System) en Estad en Inglaterra, NMT (Nor (Nippon Telephone and t

FDMA tiene como princip

• Ser eficaz, sen

• Sus canales de

• Desperdicia an

• No es apropiad

Figura 2.

2.1.2 Acceso múltiple p

En esta técnica se realiz (llamados time-slots) de transmisión. Las distintas el canal, además, como tiempo un espacio de gu muestra un ejemplo de T

tados Unidos, TACS (Total Access Commu ordic Mobile Telephones) en los países d telegraph) en Japón.

cipales características:

encilla y de bajo costo.

de frecuencia no requieren sincronización. ancho de banda por el uso de bandas de g iada para el manejo de información digital [

2.1 Acceso múltiple por división de frecuencia

e por división de tiempo

liza la división por espacios periódicos o r de todo el ancho de banda asignado tas ranuras de tiempo están repartidas por o forma de protección, se tiene ligado a guarda para evitar el traslape entre cana

TDMA [1,2].

10 munication System) es nórdicos y NTT

n.

guarda. [3].

cia.

o ranuras de tiempo do a un canal de por igual sobre todo

TDMA trabaja asignando usuario podrá hacer uso esta manera el canal po tiempo existan. Esta tec era digital con los estánd Europa, DAMPS (Digital PDC (Personal Digital Ce

Figura

2.1.3 Acceso múltiple p

Esta técnica se basa en para cada usuario, este transmitido y el recibido, usuario deseado de entre permite que las señales tiempo y sobre la misma permite que el receptor eficiente y sin interrupcio

CDMA permite acomoda tiempo. La figura 2.3 mu

ndo una ranura de tiempo a cada usuar so de este recurso, durante un periodo co podrá ser compartido por tantos usuarios ecnología se puso en práctica con la llega ndares GSM (Global System for Mobile com ital Advanced Movil Phone System) en E

Cellular) en Japón.

ra 2.2 Acceso múltiple por división de tiempo.

e por división de código

en el reconocimiento de códigos los cuale ste reconocimiento se da tanto en el c o, permitiendo que el receptor pueda difere tre muchas señales que viajan por el mism es de diferentes fuentes puedan ser trans

a banda de frecuencia, además de esto, e r y el transmisor, puedan llevar a cabo u iones o interferencias, por usuarios no des

dar una gran cantidad de usuarios en un uestra un agrupamiento de tres canales

11 ario, por lo que el corto de tiempo. De s como ranuras de gada de la segunda communications) en Estados Unidos y

ales son asignados l código generado, erenciar la señal del ismo canal. Lo que nsmitidas al mismo o, el uso de códigos una comunicación eseados [1, 2].

canal de tiempo y frecue de segunda generación q cual es completamente d

Figura

2.2 ESPECTRO DISPER

El uso de la técnica de m es la forma por la cual se

códigos de dispersión; e

principio fueron desarro resistencia ante señales Los métodos de modulac

• THSS (Time Hopp

que se combina e trama temporal.

• FHSS (Frequenc

frecuencia, en la q establecido.

cuencia. Esta tecnología de acceso se utili n que trabajan con el estándar IS-95 de Es

digital.

ra 2.3 Acceso múltiple por división de código.

ERSO

e modulación por espectro disperso (SS: S se llega a la tan ansiada banda ancha usa

existen tres formas básicas de lograr e rrolladas originalmente para sistemas es de interferencia y por su baja probabilid

lación para generar Spread Spectrum son l

pping Spread Spectrum), técnica de saltos a el intervalo de transmisión dentro de u

ncy Hopping Spread Spectrum), técnic que la portadora cambia con el tiempo se

12 tiliza para sistemas Estados Unidos y el

: Spread Spectrum) sando para esto los

esto, y que en un s militares por su ilidad de detección. n los siguientes:

tos de tiempo, en la una estructura de

• DSSS (Direct Seq la que la señal de de mayor velocida

Existe una cuarta varian tres técnicas antes men Spectrum, sin embargo p 3G por su parte utiliza D de espectro disperso [3].

2.2.1 Espectro disperso

Esta técnica se basa e modulación con código información vaya saltan mismo). Durante un inter frecuencia especifica, pa portadora (ver figura 2.4 son llamados hopping co en el rango de frecuencia

Una señal de espectr matemáticamente por la más señales ocupen el m son los posible canales d

√2 2

equence Spread Spectrum), técnica de sec de información es multiplicada por una se dad.

ante en la cual se hace una combinación encionadas, la cual da como resultado e o para redes móviles de 2G, 2.5G se hace DSSS, por lo cual solo se profundizará en

.

so por saltos de frecuencia (FHSS)

en tomar la señal portadora para desp gos de dispersión, los cuales hacen q ando de un rango de frecuencia a otro

tervalo de tiempo Th, la señal portada perm

pasado ese intervalo Th hará un salto a .4). Los códigos de dispersión usados pa code (cogidos de saltos), estos códigos d

cia. Estos rangos de frecuencia son llamad

ctro disperso por saltos de frecuencia la ecuación (2.1), mientras que la probabili l mismo hop-set esta dado por la ecuación s de salto y K el numero de interferencia en

1

13 ecuencia directa en secuencia de chips

n de alguna de las o el Hybrid Spread ace uso de FHSS y en esta dos formas

spués realizar una que la señal de ro (posiblemente el ermanecerá en una o a otra frecuencia para estos cambios deciden los saltos ados hop-set [3].

cia, se representa bilidad de que dos o ón (2.2) en donde M

entre usuarios [4].

1 1 1

Figura 2.

La velocidad a la cual depender del simbol rate dos tipos: F-FH (Fast frec primero la frecuencia p transmisión del símbolo sean transportados en di

En el segundo caso los b misma frecuencia portad la cual Tb representa e transmisión de un símbol

1

2.4 Espectro disperso por saltos de frecuencia

al la señal portadora va a cambiar de ate (taza de símbolos) con lo cual se tend

recuency Hopping) y S-FH (Slow Frecuenc portadora cambiara un número de v lo lo cual hará que los bits que conform diferentes frecuencias portadoras.

s bits que conforman un símbolo serán tra adora. La figura 2.5 muestra un ejemplo de el tiempo de transmisión de un bit, olo y TC el tiempo de transmisión de un ch

14 2.2

cia.

e frecuencia va a ndrán un FHSS de ncy Hopping). En el veces durante la rman este símbolo,

transportados en la de F-FH y S-FH en t, TS el tiempo de

Fi

En la figura 2.5 se obser 00 serán transmitidos so símbolo (00) será transm del receptor se contara c código local permitirán qu conocer el patrón de salt momento. En la figura 2 FHSS [3].

Figura 2.6 Diag

Figura 2.5 FHSS Lento y FHSS Rápido.

serva que usando S-FH el símbolo confor sobre la misma portadora, mientras que e smitido por dos portadoras diferentes. Por

con un sincronizador que en conjunto con que la señal se reciba correctamente, dad alto para saber a qué frecuencia se está t 2.6 se muestra un diagrama a bloques

iagrama a bloques de un transmisor y receptor

15 formado por los bits en F-FH el mismo r último, en la parte con el generador de ado que es preciso á trabajando en ese de un sistema de

2.2.2 Espectro disperso

Esta técnica de espectr portadora con un código información y cuenta co información. Cada bit de bits del código de disp representar los bits de la el ancho de banda mayor mediante una suma mó ejemplo de esto es la figu

Figur

En la figura 2.7 se mues

operación OR exclusiva p

se obtendrá como result

señal combinada tendrá se muestran los tiempos base como para la secu

x

c T

T 1/

/

1 〉〉 , en donde T

de dispersión, llamado C

so por secuencia directa (DSSS)

ctro disperso se basa en la combinació igo de dispersión, la cual es independient

con un bit rate (taza de bits) mayor a

de la señal de información será represent spersión. La función que tienen los cód la señal de información, consiste en espar yor al de la señal original. La dispersión de ódulo dos (operación OR exclusiva) en igura 2.7.

ura 2.7 Dispersión de una señal portadora.

estra una señal banda base x

( )

a por un código de dispersión c

( )

ultado una señal y

( ) ( ) ( )

rá un mayor ancho de banda que la señal os de duración de los pulsos, tanto para la

cuencia de ensanchamiento, con lo cual

x

T es el intervalo de bit y T_ces el intervalo

Chip.

16 ción de una señal ente de la señal de al de la señal de ntado por múltiples ódigos además de arcir la señal sobre de la señal se aplica n el transmisor. Un

cual se le aplica la

lizar esta operación

rma de onda de la

al original. Además a la señal en banda ual se observa que

Matemáticamente una se representar por la ecuac x(t) es la señal portadora portadora y la fase [4].

!"

Los códigos de dispersió ecuación (2.4), en donde de dispersión. La forma d de [0, Tc], esto se hace chips [4].

∑

La razón de Tx entre Tc s resultado un numero ent (un símbolo es un conjun

$% &

Por su parte en el recept

pseudo aleatorio c₁

( )

recuperar la información

receptor se encuentre e un diagrama a bloques co

señal de espectro disperso por secuencia ación (2.3), en la cual A representa la amp

ra, c(t) es el código de dispersión, es la

!" cos 2 2.3

rsión que están dados por c(t) están repr de ₊ es igual a +1 o -1 y representa el chi

a de onda del chip _, se limita idealmen

e para prevenir posibles interferencias en

∑- ₊

+. - , 2.4

c se le conoce como ganancia de procesam ntero igual al número de chips en un inter junto de chips) y está representado por la fo

& _2.5

eptor se recibe la señal y

( )

producido por un generador local en el rec

n transmitida x

( )

en sincronía con el transmisor. En la figur completo de un sistema DSSS.

17 ia directa se puede mplitud de la señal, s la frecuencia de la

3

presentados por la hip de la secuencia ente en un intervalo en el receptor entre

4

samiento y da como tervalo de símbolos

formula (2.5) [4].

le aplica un código

receptor para poder

s necesario que el

Figura 2

2.2.3 Códigos de disper

Los códigos de dispers transmisor y receptor. S esparcir una señal sob frecuencia. Estos código pueden ser largos o corto

Los códigos cortos aba largos abarcan varios sí que tanta similitud hay en para evitar una confusión receptores, esto evita q deseado.

Estos códigos permiten logrando la nula interfere ruido.

2.8 Diagrama a bloques de un sistema DSSS

ersión

ersión son una secuencia de bits que s . Se utilizan para realizar diferentes fun obre una ancho de banda mayor o re igos están compuesto por un número ig

rtos.

barcan un símbolo por periodo mientras símbolos por periodo. La correlación (val entre un conjunto de secuencias con otra) ión entre un uso de diferentes códigos de que no se identifique información de a

n que la señal se disperse por debajo d ferencia entre usuarios y la resistencia a

18 S.

e se utilizan en el funciones como el realizar saltos de igual de 1’s o 0’s,

as que los códigos alor que determina ra) debe ser mínima de dispersión en los algún usuario no

Este proceso se realiza enlace descendente (DL Walsh y códigos pseudo

• Códigos pseud

Los códigos pseudo alea bits, esta secuencia pse significa dentro de un p ceros, en el cual, el núm

En cada periodo la mitad para un cuarto del period 3 y así sucesivamente.

Esta secuencia debe est unos o ceros binarios en cantidad de unos y cero por ejemplo si el valor ambas secuencias son ig hay relación entre el pa significa que una secuen

Los códigos PN pueden códigos PN, las cuales código estará dado por la códigos [3].

1

a tanto en el enlace ascendente (UL: up DL: downlink). Estos códigos se dividen

o aleatorios (PN: Pseudo Noise).

udo aleatorios

leatorios, como se menciono antes, son u seudo aleatoria al ser generada deber s periodo de la secuencia, se tendrán cad

mero de cadenas de cada una de estas de

ad de las cadenas del mismo valor tendrá u iodo la longitud será de 2, para un octavo la

star balanceada, esto es que la generació en un periodo de la secuencia puede dife

ros. Su correlación está definida entre un r de correlación de un par de secuencia

iguales, si el valor de la correlación es 0 par de secuencias y si el valor de corr encia es espejo de la otra.

en ser de longitud variable, lo cual da lug s se muestran en la tabla 2.1. El period r la formula (2.6) tomando a n de la tabla d

1 22 _{1 2.6}

19 uplink) como en el n en dos: códigos

n una secuencia de ser sucesiva, esto cadenas de unos y deben ser iguales.

á una longitud de 1, o la longitud será de

ción del número de iferir solo en uno, la un rango de -1 y 1, cias es 1 entonces 0, significa que no orrelación es de -1

• Códigos Walsh

Los códigos ortogonale correlación de cruce de de CDMA para esparcir portadora. Los códigos W (2.7), las cuales son mat potencia de 2 y con N se una secuencia ortogonal.

H 0

Tipo Ran

Gold n =1

Gold n = 2

Gold like n = 0

Gold like n = 0

S-Kasami n = 2

L-Kasami n = 1

n = 0

VL-Kasami n = 2

Dual-BCH n = 0

4-phase set A n >

Tabla 2.1 Familia de códigos PN.

ales son secuencias ortogonales que c e ceros entre ellas. Estos códigos son usa

ir la señal sobre un ancho de banda may Walsh se generan por medio de matrices atrices cuadradas con valores de 1’s y 0’s secuencias diferentes de longitud M. Cada al. Su representación está dada a continua

H6 7H_H6 H6

6 H6 8

ango Numero de códigos Máxi

1 a 2 22 ₁

2 a 4 22 ₁

0 a 4 22

0 a 4 22 ₁

2 a 4 ₂2₉

1 a 2 0 a 4

229 22 1

229 22 1 1

2 a 4 ₂2_{9 2}2 ₁ 9

0 a 2 ₂29

> 0 22 ₁

20 cuentan con una usados en sistemas ayor al de la señal s Walsh-Hadamard 0’s con una longitud da fila o columna es

uación:

2.7

xima correlación cruzada

22;9 ₁

22;9 1

22;9 1

22;9 ₁

229 1

229 1

229 1

22;<9 1

22;9 1

Otra forma de códigos o para diferentes factores d 2.9.

Figura 2.9 Construcción d

La generación de códig ecuación (2.8), donde C pertenecientes a la mism

c96 = c

2.3 MODOS DE TRANSF

Existen dos modos de tra 3G las cuales son: Duple y Duplexaje por Division Duplexaje por División de

ortogonales son los códigos de triple est s de dispersión. Un ejemplo de esto se mu

n de códigos ortogonales para diferentes factor

digos ortogonales de triple estructura e

C2n es un código ortogonal de tamaño 2n

ma rama forman un conjunto de códigos o

= c96, c96,9

? c96,96

@ A B B B

CD_cc_6,6, _c c6,_6, E ?

D_cc_6,66,6 _c c6,6_6,6EFGG G H

2.8

SFERENCIA

transferencia que son un requerimiento pa plexaje por División de Tiempo (TDD: Time on de Frecuencia (FDD: Frecuency Divisio de Tiempo, las transmisiones de los enlac

21 estructura ortogonal muestra en la figura

tores de dispersión.

está dada por la 2n. Las secuencias

ortogonales [3].

8

descendentes son multip Duplexaje por División d los enlaces ascendente separadas.

El modo de transferenc permitiendo grandes dist con cobertura nacional, de cobertura mientras q distancias, sin embargo flexibilidad para un tráfic ilustra los principios de F

2.4 EVOLUCIÓN DE LA

Un sistema de telefonía ondas de radio, que tie continúa tanto del emisor grados de evolución y a

ltiplexados en tiempo por la misma portado de Frecuencia en el cual las transmision nte y descendente ocurren en frecuen

ncia FDD hace uso de diferentes banda istancias entre móvil y estación base. En l, esto es necesario para lograr requerimi que el modo TDD puede sólo ser usad go, esto permite una mayor velocidad d

fico asimétrico, tal como el uso de intern FDD y TDD [3].

Figura 2.9 Principio de TDD y FDD.

LA TELEFONÍA CELULAR

ía celular se define como una red de co tiene como principal característica, perm sor como del receptor. La telefonía móvil h

a estas etapas se les ha denominado g

22 dora en contraste al iones realizadas en encias de bandas

das de frecuencia, En una red pública imientos aceptables ada para pequeñas d de transmisión y ernet. La figura 2.9

desde el comienzo de la móviles sin duda alg desarrollándose diversa comunicación inalámbric sus diferentes generacion

Fig

2.4.1 Primera Generació

Los sistema móviles de transmisión analógica de la técnica de Acceso M Division Multiple Access limitados en relación al n de contar con una limitad entre diversas aéreas de comunicación).

La tabla 2.2 muestra los mayor relevancia, hacien estos sistemas y el ancho

la era de la telefonía celular en 1979, las alguna han experimentado un enor sas tecnologías y sistemas para brind rica. En general el desarrollo de los siste

iones se ha dado como se indica en la figu

igura 2.10 Evolución en telefonía celular.

ción

de primera generación se caracterizaba de voz con baja calidad y utilizando para s Múltiple por División de Frecuencia (F ess), lo que producía que los sistema l número de usuarios a los que podía dar tada capacidad de roaming (capacidad de

de cobertura sin la interrupción del servici

los sistemas de telefonía móvil de prime iendo mención en la cantidad de canales c cho de banda que requería cada uno de su

23 las comunicaciones orme crecimiento, indar servicios de temas celulares en gura 2.10.

ban por realizar la a su funcionamiento (FDMA: Frecuency a fueran bastante ar servicio, además e moverse y pasar icio o perdida de la

SISTEMA

AMPS

NMT ES

NTT

TACS R

Tabla 2.2 Sis

2.4.2 Segunda Generaci

Ante la limitada cantidad banda basado en FDMA nuevas alternativas pa simultáneamente. Surge digital, en lugar de analóg que ahora en lugar de im tecnologías: Acceso Mú Multiple Access) y Acces Multiple Access).

De esta manera, el prim denominado IS-95, tam precisamente a que fue e un año más tarde surgió nombre de IS-136, tambi Movil Phone System), s primera generación, pero

La digitalización trajo c potencia en los disposi

PAIS No.

CANALES

LONGI

E.U.A 832

ESCANDINAVIA 180

JAPON 2400

REINO UNIDO 1000

istemas de telefonía móvil de primera genera

ación (2G)

ad de canales que se podían soportar, A en los sistemas de primera generación para incrementar la cantidad de usua e entonces una segunda generación, cara lógica. Aparecieron nuevos métodos de ac implementar únicamente FDMA, se recurr Múltiple por División de Tiempo (TDMA ceso Múltiple por División de Códigos (CDM

rimer sistema de segunda generación a mbién conocido como CDMAone (Su n e el primer sistema basado en CDMA). De gió el primer sistema basado en TDMA, a

bién conocido con el nombre de DAMPS , se trata de una evolución del antiguo s

ro ahora digital.

consigo la reducción de tamaño, costo ositivos móviles, así como nuevos servi

24

GITUD DE CANAL (Khz)

30 25 6.25 12.5

ración.

con un ancho de ión, se propusieron suarios soportados aracterizada por ser acceso al medio, ya urrieron a 2 nuevas MA: Time Division DMA: Code Division

apareció en 1993 nombre se debe De la misma forma, al cual se le dio el S (Digital-Advanced sistema AMPS de

identificador de llamada Service), mensajes de vo de segunda generación s se tuvo avances significa de los sistemas de telefo

DAMPS Y GSM [3].

• GSM

En un inicio, toda Europa incompatibles entre sí, po

Télécommunications (CE

conocido en ese entonce Global System for Mo desarrollo, se llego a un firmarían y se comprom estándar GSM como únic Estos sistemas GSM se TDMA en un espectro tot portadores de 200 Khz c de tiempo utilizando TDM

• DAMPS

El ancho de banda de lo AMPS (30 Khz), solo qu dividido en 3 ranuras de canales por cada portad con respecto al sistema a

das, envío de mensajes cortos (SMS: voz, entre otros. Además, dentro de estos n se logró soportar una velocidad de inform ficativos en seguridad, calidad de voz y de

efonía celular de segunda generación dest

pa utilizaba diferentes sistemas de telefon

por lo que en 1982 la Conference Europén

CEPT) estableció el desarrollo del inicio d nces como Groupe Special Mobile (el cua

obile communications), después de a

un acuerdo en 1988 en donde todos los rometerían a cumplir las especificacione nico. Acuerdo que se cumplió y lo sigue s se caracterizan por utilizar una combinació

total de 25 MHz. FDMA divide esos 25 MH cada uno, y cada canal es entonces divid MA [3].

los canales en DAMPS era el mismo que que ahora, gracias a la tecnología TDMA de tiempo. De este modo, en este sistema adora de 30 Khz, incrementando en 3 ve a analógico AMPS [3].

25 S: Short Message os nuevos sistemas ormación más alta y de roaming. Dentro estacan: CDMAone,

fonía celular, siendo

pénne des Postes et

del estándar GSM ual ahora significa: algunos años de os países europeos nes, adoptando el siendo hoy en día. ción entre FDMA Y Hz en 124 canales ividido en 8 ranuras

• IS-95 CDMA

A diferencia del ancho de CDMA se utiliza un ancho a él, contando para ello usuarios y optimizando CDMA se incrementa la AMPS, y más de 3 vece en el caso de DAMPS [3

2.4.3 Evolución de GSM

En el camino de GSM h Packet Radio Service), e a la red GSM, ya que an lo tanto no se utilizaba ef

Con GPRS 8 usuarios pu asignaba a uno solo, lo GPRS, llega EDGE (Enh como GSM 384, ya que a

2.4.4 Evolución de CDM

En el caso de las rede migratorios: IS-95B e CDMAone. La norma I operación a ráfagas del internet y aplicaciones también conocida como de 1.25 MHz de ancho aplicaciones móviles y es

de banda de los canales en los sistemas G cho de canal de 1.25 MHz, donde cada usu llo con un código para poderse diferencia

o de esta forma el uso del espectro. Po la capacidad del sistema de 10 a 15 vece ces comparado con los sistemas basados [3].

SM hacia 3G

hacia la tercera generación se desarrollo , el cual se caracteriza por añadir conmuta

anteriormente se utilizaba la conmutación eficientemente el ancho de banda.

pueden compartir una única ranura de tiem logrando de esta forma 115 kbit/s teóric

nhanced Data-rates for GSM Evolution), t e alcanza una velocidad de transmisión de

DMA ONE hacia 3G

des basadas en CDMA, la transición se e IS-95C, que vendría siendo las vers IS-95B ofrece una velocidad de 64 del móvil. Esta velocidad ya es adecuad

s que requieran velocidades medias. E o CDMA2000 1X (CDMA 2000 fase uno) ho de banda y ofrece una velocidad de estacionarias.

26 s GSM y TDMA, en suario tiene acceso iar del resto de los Por lo anterior, con ces comparado con os en TDMA, como

ollo GPRS (General tación de paquetes n de circuitos y por

empo que antes se óricos. Después de ), también conocido de 384 kbit/s.

2.4.5 Tercera Generació

La primera y segunda g como objetivo primordial segunda generación se p requerimientos de trans velocidades entre term requerimientos son ne conexión a internet, aud usuarios buscan un ser pequeñas transferencias multimedia y transferen provocado que se sature

Por lo tanto para dar so servicios de 3G, se ha ejemplo, se han realizad y CDMA ONE, a tal gra tercera generación. No acceso al medio [3].

2.4.5 Redes 3G

Finalmente, la ITU (Inte trabajo con el fin de espe estuvieran orientados a b decir, redes 3G. A dicha Movil Telecomunications para comunicaciones in recomendaciones de la normas para los siste

ción (3G)

generación de sistemas de comunicació ial, dar soporte a comunicaciones de voz pueden transmitir datos a baja velocidad, nsmisión de grandes volúmenes de info erminales inalámbricas y la red fija.

necesarios para aplicaciones como v udio y video. A ello se añade que en l ervicio eficiente no solo de telefonía ce ias de información, sino además de ac encia de grandes volúmenes de informa

re la capacidad de los sistemas.

soporte a los usuarios que requieren cada a ido evolucionando en las tecnologías y ado importantes mejoras tecnológicas en lo grado que hoy en día se han convertido

o obstante, siguen conservando las mis

nternational Telecomunication Union) form pecificar las normas y requisitos para aque a brindar servicios de datos y multimedia a ha iniciativa se le dio el nombre de IMT-2 ns 2000). Desde entonces IMT-2000 es l inalámbricas 3G y está definida por la ITU. De esta manera, una vez que se

temas celulares de tercera generación

27 ción móvil tuvieron voz y aunque en la d, no satisfacen los información a altas ja. Donde dichos videoconferencias, n la actualidad, los celular para voz y acceso a servicios mación lo cual ha

da vez más de los ya existentes. Por n los sistemas GSM ido en sistemas de ismas técnicas de

organismos se dedicaro especificaciones.

Existen diferentes sistem Generación. Dentro de importancia y que en Sistemas de 3G: UMTS dado a través del sistem UMTS es el resultado de Por su parte, en Estado estándar CDMA-2000 pa para sistemas de 3G [3].

2.5 FUNDAMENTOS DE

Dado que la presente te capaz de bloquear las se hace imprescindible con Motivo por el cual en las elementos básicos de es

2.5.1 Componentes

En general, un sistema d

1. Estación móvil (MS 2. Estación base (BS 3. Estación base de c 4. Centro de conmuta

ron a desarrollar propuestas que cumpl

temas que fueron propuestos como siste e estos sistemas encontramos dos que s en la actualidad son considerados com

S y CDMA 2000. En Europa, la migración ema UMTS. Además, al igual que ha suc de estandarizar un único sistema en toda l

dos Unidos se busca la evolución de IS para garantizar los requerimientos impues

.

E UN SISTEMA DE TELEFONÍA CELULA

tesis tiene por objetivo desarrollar un dis señales emitidas o dirigidas hacia un dis

onocer la estructura de un sistema de las siguientes líneas se dan a conocer lo este sistema.

de telefonía móvil, está compuesto por 4 p

MS) BS)

e control (BSC) utación (MSC)

28 plieran con dichas

istemas de Tercera son los de mayor mo estándares en ión hacia 3G, se ha sucedido con GSM, a la Unión Europea. IS-95, mediante el estos por IMT-2000

LAR

dispositivo que sea ispositivo móvil, se e telefonía celular. los componentes y

• Estación móvil (MS

Es el equipo terminal ( usuario en el lugar e insta

• Estación base (BS

La estación base se enc estación base de control una o varias estaciones Por ejemplo, la reducción las interferencias entre la que redunda en una mejo la estación móvil.

• Estación base de c

Realiza las funciones de tarea específica de asign estaciones móviles que usuario se desplaza entr comunicación entre estac por la estación móvil en l próxima, sin interrumpir la

• Centro de conmuta

Es similar a la central públicas y privadas con entre estaciones móvile

MS)

l (teléfono móvil) que suministran el ser stante deseados.

BS)

ncarga de mantener el enlace entre la es rol durante la comunicación. Una estació

s móviles, según el número de estas y e ión de la potencia en las estaciones base

las estaciones móviles asignadas a cana ejor calidad del servicio, comodidad de us

e control (BSC)

de gestión y mantenimiento del servicio, ignar estaciones base dentro de un área d

e se encuentran dentro de esta. Esto o ntre celdas colindantes, la función de con taciones base (handover) permite cambiar n la estación base anterior, por otro libre de ir la comunicación.

utación (MSC)

de la red fija. Permiten la conexión e n la red de comunicaciones móviles, así c iles localizadas en distintas áreas geogr

29 ervicio concreto al

estación móvil y la ción base atiende a el tipo de servicio. se permite disminuir anales idénticos. Lo

uso y autonomía de

io, además tiene la de cobertura a las ocurre cuando un onmutación de una iar el canal ocupado de la estación base

móvil. Estos centros se c tipo de red. En la figura 2

Figura 2.11 E CELDA

e comportan como los centros de conmuta 2.11 se muestran los componentes antes

Estructura general de una red de telefonía ce BSC: E

MSC: BSC: E MS: Es

30 utación de cualquier

es mencionados [5].

celular.

: Estación Base de Control

2.5.2 Elementos

Los elementos que confo 1. Celda

2. Reúso de frecuencia 3. División de celdas 4. Transferencia de lla

•

Es una zona geográfica q por una estación base. Id otros para formar un patr fue elegida porque prov forma circular y permite una forma circular. El tam banda de frecuencia utili topografía del área y la s

Fig

•

El reúso de frecuencias portadoras para cubrir

forman un sistema de telefonía móvil son l

cias

llamadas (Handover)

a que permite la cobertura de telefonía móv . Idealmente se representa por un hexágon

atrón de cobertura total, ver figura 2.13. La ovee la transmisión más efectiva al apro te unirse a otra sin dejar huecos, lo cual n

tamaño de la celda depende de la potenc tilizada, altura y posición de la antena, el

sensibilidad del radio receptor.

igura 2.12 Representación grafica de una celd

ncias

ias es básicamente hacer uso de las mis rir distintas áreas de cobertura móvil l

31 n los siguientes:

óvil proporcionada ono que se une con La forma hexagonal proximarla con una l no es posible para ncia del transmisor, el tipo de antena, la

elda.

separadas a una distanc Esto permite reducir la p las antenas. La formula ( haber entre las células pa

D

En donde D es la distanc el radio promedio de la ce

•

Se utiliza cuando una ce demanda de canales alc celda. Consiste en forma esta división se consider tamaños de las celdas, del sistema, debido a qu tabla 2.3 muestra los tam

Tabla

• Transferencia de l

El handover es el proces el fin de proporcionar me

Tipo de c

Picoce Microce Macroce

ancia tal que evita un interferencia entre potencia de transmisión así como la altura a (2.9) permite conocer la distancia de sep

para permitir el reúso de frecuencias.

KL 3 N N R 2.9

ncia de reúso, N el número de frecuencias celda [6].

as

celda alcanza la capacidad máxima de tr alcanza un número límite de canales disp

ar varias celdas de lo que antes era una s eran los radios mínimos que pueden mane s, los cuales se usan para evitar problema que las transferencias de llamada son má amaños de las divisiones de las celdas [6].

la 2.3 Tipos de celdas y áreas de cobertura.

e llamadas (Handover)

eso por el cual se realiza el cambio de est mejores recursos de comunicación a una e celda Radio mínimo Radio máxim

celda 20 m 400 m

celda 400 m 2 Km

ocelda 2 Km 20 Km

32 re canales vecinos. ura de elevación de eparación que debe

ias por grupo y R es

tráfico, es decir, la isponibles en dicha a sola. Para realizar nejar los diferentes mas de sobrecarga más frecuentes. La

.