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Historia y evolución de las Redes celulares y procesadores móviles

Historia y evolución de las Redes celulares y procesadores móviles. Prof. Sebastian Eslava G M.Sc . Ph.D . jseslavag@unal.edu.co Grupo de Microelectrónica – GMUN Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Universidad Nacional de Colombia. Orden del día.

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Historia y evolución de las Redes celulares y procesadores móviles

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  1. Historia y evolución de las Redes celulares y procesadores móviles Prof. Sebastian Eslava G M.Sc. Ph.D. jseslavag@unal.edu.co Grupo de Microelectrónica – GMUN Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica Universidad Nacional de Colombia

  2. Orden del día • Evolución de la telefonía celular • Redes de datos • Situación redes Colombia • Procesadores Móviles • Blackberry • Historia • Ventas • Nokia • Historia • Ventas

  3. Evolución Tecnológica de la telefonía celular

  4. Evolución de equipos

  5. Evolución

  6. Redes de comunicaciones

  7. Historia de la telefonía celular Evolución de las redes de datos: • Primera generación 1G • Segunda generación 2G • Tercera generación 3G • Cuarta generación 4G

  8. Primera generación (1G) Año: 1979 Características: • Análoga y estrictamente para voz • Muy baja calidad de los enlaces de voz • Baja velocidad [2400 bauds] • La transferencia entre celdas era muy imprecisa. • No existía seguridad.

  9. Primera generación (1G) • FDMA: Frequency Divison Multiple Access • AMPS: Advanced Mobile PhoneSystem • Desarrollado por laboratorios Bell en 1982 • Ancho de banda RF 30 kHz. • Modulación análoga FM • Utiliza diferentes portadoras de frecuencia para crear canales de comunicaciones en una técnica conocida como acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) • 832 canales dúplex: 21 para el establecimiento de llamada y el resto para la comunicación de voz.

  10. Segunda generación (2G) Año: 1990 Características: • Tecnología digital • Varios Protocolos: TDMA, CDMA y GSM • Velocidades entre 28 kbps y 272 kbps • Ancho de banda entre 30kHz y 1250kHz • Los protocolos 2G soportan velocidades de información mas altas para voz pero limitados en comunicaciones de datos. • Ofrecen diferentes niveles de encriptación, además servicios auxiliares tales como datos, fax y SMS (Short MessageService).

  11. Segunda generación (2G) • TDMA: Time DivisionMultipleAccess IS 54/136 D-AMPS • Llamado también digital-AMPS o D-AMPS • Año 1991 • Ancho de banda entre canales 30 kHz • Velocidad canal 48.6 kbps • Velocidad voz VSELP 8kbps • Modulación: pi/4 DQPSK • Subdivide cada uno de los canales de 30kHz de AMPS en 3 canales full-rate de TDMA. • Soporta de 3 a 6 veces la capacidad del tráfico de AMPS

  12. Segunda generación (2G) • CDMA :CodeDivisionMultiple Access) IS-95 • Año 1993 • Ancho de banda entre canales 1250 kHz • Velocidad canal 28,8 kbps por usuario • Velocidad voz VSELP 8 kbps variable • Modulación BPSK (BinaryPhase-ShiftKeying) y QPSK (BinaryPhase-ShiftKeying)

  13. Segunda generación (2G) • GSM: Global Systemfor Mobile Communications • Comienza en 1991 • Ancho de banda entre canales 200 kHz • Velocidad canal 272 kbps • Velocidad voz VSELP 9,6 kbps • Modulación GMSK (GaussianMinimumShiftKeying) • Corta cada banda de 200 KHz en ocho (8) canales TDMA de 33.8 kbps, cada uno de los cuales soporta llamadas de voz a 13 kbps.

  14. Segunda generación (2.5 G) • GPRS: General Packet Radio Service • Comienza en 2000 • Ancho de banda entre canales 200 kHz • Velocidad de datos desde 56 kbps hasta 114 kbps • Acceso múltiple TDMA y FDMA • Modulación GMSK (GaussianMinimumShiftKeying) • Red de conmutación de paquetes de datos como IP y X.25 • Tiene la misma funcionalidad en voz que GSM • Permite comunicaciones de voz y datos simultáneos

  15. Segunda generación (2.75 G) • EDGE: Enhanced Data rates for Global Evolution • Comienza en 2002 • Ancho de banda entre canales 200 kHz • Velocidad de datos 384 kbps • Acceso múltiple TDMA y FDMA • Modulación GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) y 8-PSK (PhaseShiftKeying) • Evolución de GSM • Provee hasta 3 veces la capacidad de GPRS • Servicios avanzados móviles como: descarga de video, video clips, musicales, mensajes multimedia, acceso rápido a internet y e-mail.

  16. Tercera generación (3G) Año: 2001 Características: • Tiene como objetivo ofrecer servicios de datos con alta velocidad de Transmisión. • Velocidad entre 144 kbps y 14 Mbps • Ancho de banda5 MHz • Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan más altas velocidades de información enfocados para aplicaciones mas allá de la voz tales como audio (MP3), video en movimiento, video conferencia y acceso rápido a Internet.

  17. Tercera generación (3G) • UMTS: Universal Mobile Telecommunications System • Año 2001 (Japon) • Ancho de banda entre portadoras 5 MHz • Tasa de transferencia de datos: • 144 kbps en zona rural con velocidad máxima de 500 km/h • 384 kbps en zona urbana con velocidad de 120 km/h • 2Mbps en interiorescon velocidad máxima de 10 km/h • Modulación: BPSK/QPSK con filtrado en coseno alzado con factor de caída (roll-off) 0,22 • Acceso múltiple DS-CDMA, denominado WCDMA (WidebandCodeDivisionMultiple Access) • Calidad de voz, seguridad, capacidad y servicios simultáneos (MMS, GPS, Video)

  18. Tercera generación (3.5G) • HSDPA: HighSpeedDownlinkPacket Access • Año 2003 • Ancho de banda entre portadoras 5 MHz • Velocidad entre 3,5 Mbps y 14 Mbps • Modulación: QPSK, 16-QAM y 64-QAM. • Añade un canal nuevo dentro de WCDMA (Acceso múltiple por división de código de banda ancha)llamadeo HS-DSCH. Este canal es compartido entre los usuarios, mejorando el espectro y obteniendo mayores velocidades. • Introduce HARQ (HybridAutomaticRepeat-Request) que permite corregir los errores de transmisión de paquetes, transmite varias veces los paquetes.

  19. Cuarta generación (4G) • LTE: Long TermEvolution • Año 2010 • Ancho de banda 20-100 MHz • Velocidad >100 Mbps • Baja latencia. • Modulación: OFDM (Orthogonalfrequencydivisionmultiplexing) para enlace descendente y SC-FDMA (Single Carrier FDMA) para enlace ascendente.

  20. Cuarta generación (4G) Características: • Basada completamente en el protocolo IP. • Ancho de banda 20-100 MHz • Velocidades de acceso mayores de 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, sin perder la calidad del servicio.

  21. Evolución redes celular

  22. Redes en Colombia • Claro (Comcel) • GSM/GPRS/EDGE: 850/1900MHz • UMTS/HSDPA: 850/1900Mhz • HSPA+: 4 Mbps • Movistar • GSM/GPRS/EDGE : 850MHz • UMTS/HSDPA: 850Mhz • HSPA+: 4 Mbps • Tigo • GSM: 1900MHz • UMTS/HSDPA: 1900Mhz • HSPA+: 1900Mhz

  23. Redes en Colombia • UNE • LTE 2,5GHz • Tigo : GSM, UMTS/HSDPA,HSPA+ • 1900Mhz • Operadores Virtuales • Uff, ETB, Éxito (Tigo) • Virgin (Movistar)

  24. Redes en Colombia LTE • Banda 4 (AWS) • 1700 (U)/2100(D) • Movistar • Tigo/ETB • Avantel • Banda 7 • 2600MHz (U/D) • Claro • DirectTV • Une

  25. HardwareProcesadores móviles

  26. Hardware • Procesadores Móviles • CPU + GPU • SoCSystemon Chip • Varios Vendedores • Nvidia: Tegra • Qualcomm: Snapdragon • Texas: TI OMAP • Samsung: Exynos • Apple: AX • Intel?

  27. Evolución

  28. Nvidia - Roadmap

  29. Nvidia– Tegra2 • MulticoreCPU + GPU • ARMv7 • Proceso de 40nm

  30. Productos Tegra 2

  31. Nvidia – Tegra 3 • ARMv7 • Proceso de 40nm

  32. Nvidia – Tegra 4 • Cortex A15 (4) + A7 (1) • 28nm

  33. Qualcomm - Snapdragon

  34. Qualcomm - Snapdragon

  35. Productos Snapdragon

  36. TI-OMAP4 • Open Multimedia ApplicationsPlatform

  37. TI-OMAP5

  38. Productos OMAP

  39. Samsung Exynos

  40. Samsung Exynos 4

  41. Samsung Exynos 5 Dual Core QuadCore OctaCore 32nm y 28nm Galaxy Note 2

  42. Apple - AX Ipad 3 Dual Core Graficos mejorados 45nm Ipad Iphone 4 Single Core 45nm Ipad 2 Iphone 4S Dual Core 45nm – 32nm

  43. Apple - AX Ipad Air Iphone 5s Ipad mini (2) Dual Core 64 bits 28nm Ipad 4 Ipad mini Iphone 5 Iphone 5c Dual Core 32nm

  44. Intel • Lava XOLO X900, Lenovo?

  45. BLACKBERRY - NOKIA

  46. Blackberry • RIM: Research in Motion • Empresa Canadiense, 1985 • Mike Lazaridis • Servicios empresariales • Blackberry Enterprise Server • Blackberry Internet Service • Conectividad • E-mail • BB messenger

  47. Servicios BB

  48. Blackberry • 1996: 900 Inter@ctive Pager • 1999: 957, soporte a e-mail • 2000: Primer telefono 5810 • Uso de audifonos • 2002: Serie 7000 Pantalla a color

  49. Blackberry • 2006: Serie 8100 Trackball • 2008: Serie 8500 Optical Trackpad • 2010: Serie 9800 Touchpad • 2011: PlayBook: tablet

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