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¿Cómo funciona nuestro teléfono móvil? Ondas electromagnéticas y Central de Conmutación Móvil(MSC)
¿Cómo funciona nuestro teléfono móvil? Ondas electromagnéticas y Central de Conmutación Móvil(MSC)
Los teléfonos móviles han adquirido un papel fundamental en el mundo de la telecomunicación, y ya han pasado a ser productos de primera necesidad en nuestra vida diaria.
Pero, ¿cómo logra un aparato así de pequeño que podamos comunicarnos desde cualquier lugar con personas que están lejos?
En este video os contaremos de qué manera un teléfono móvil conseguirá efectuar una llamada y por qué existen distintas generaciones de redes móviles.
Los teléfonos móviles modernos pueden realizar llamadas gracias al apoyo de las Centrales de Conmutación Móvil, que como vamos a poder observar, contienen los datos principales de nuestras tarjetas SIM y se encargan de enviar las llamadas a los destinatarios correctos.
JAES está totalmente comprometida en el suministro de cualquier componente necesario para el funcionamiento correcto de las MSC, como, por ejemplo:
Intentemos ver más de cerca cuáles son los componentes principales de un teléfono móvil que ayudan a transferir una llamada.
Cuando iniciamos una conversación telefónica, un micrófono graba nuestra voz. Dicho micrófono no es más que un dispositivo de control y un transductor de sonido que transforman la presión acústica en una señal eléctrica.
Una vez la onda sonora de nuestra voz se transforma en una señal eléctrica, esta señal es pescada por un sensor diminuto en el interior del teléfono que se llama Sensor MEMS.
Básicamente, este sensor se encarga de leer la onda eléctrica de nuestra voz muchísimas veces por segundo, y la digitaliza.
Y de esta manera pasamos del mundo analógico al mundo digital, ya que la onda se convierte en simples valores simbolizados en secuencias de ceros y unos.
De este modo, una vez nuestra voz se transforma en una señal digital, va a poder ser memorizada fácilmente, y seguidamente será enviada mediante la antena.
La antena envía la señal digital de nuestra voz bajo forma de onda electromagnética. Esta onda es capaz de transmitir los ceros y los unos de la señal, modificando adecuadamente sus propios valores de AMPLITUD, PERIODO Y FRECUENCIA, o cambiando la combinación de estos.
Tomando por ejemplo la FRECUENCIA, los ceros se transmiten bajo forma de onda de frecuencia baja, mientras que los unos se transmiten bajo forma de ondas de frecuencia alta.
La onda electromagnética que contiene los datos de nuestra voz, tiene que ser capaz de alcanzar el auricular del teléfono de la persona con quien queremos hablar.
Lamentablemente las ondas electromagnéticas no son capaces de recorrer largas distancias y pierden su potencia cada vez que su trayectoria se ve desviada por edificiosos de gran volumen, por dispositivos electrónicos, o en caso de sufrir condiciones meteorológicas adversas.
Sin embargo, incluso aun no presentándose ningún impedimento a lo largo de la trayectoria de la onda, ésta no podría seguir adelante hasta el infinito, a causa de la curvatura de la tierra.
Es por esta razón que se han ido instalando un tipo de antenas específicas que conocemos con el nombre de Estasciones Base, también llamadas BTS. Éstas usan la tecnología móvil para transmitir la onda electromagnética al destinatario correcto.
Las BTS se encuentran distribuidas por el territorio de manera a poder dividirlo en muchas zonas exagonales. Llamaremos a cada una de estas zonas TORRES de SEÑAL. Las Torres de Señal disponen de su antena con sus propias bandas de frecuencia.
Normalmente, estas Torres de señal están conectadas entre sí mediante radioenlaces, cables de fibra óptica especiales soterrados, incluso en el fondo del océano para así asegurar las conexiones a nivel nacional e internacional.
Tal y como ya hemos mencionado, la onda electromagnética emitida por el teléfono contiene los datos sobre nuestra voz. Esta onda, a su vez, llega hasta la antena de la torre de señal, ubicada dentro de la zona hexagonal donde nos encontramos en este momento. La torre de señal convierte la onda en Impulsos de Luz que son seguidamente transferidos y llegan a la unidad transceptora en la base de la torre. Una vez allí, ésta se encarga de reelaborar la señal y mandarla a la torre donde se encuentre el destinatario.
Acto seguido, la torre de señal de destino va a encargarse de reelaborar las señales recividas, y de volver a transmitirlas bajo forma de onda electromagnética al teléfono móvil de la persona con quien querremos hablar. Es en esta fase que la señal experimenta el proceso de elaboración inversa. Por consiguiente, la onda que contiene los datos de nuestra voz se ve reconvertida en una señal eléctrica y acto seguido en sonido, de modo a que el destinatario de nuestra llamada pueda oír nuestra voz.
Entonces, podemos afirmar que las redes de comunicaciones móviles no son solo inalámbricas, sino que también se sirven de las tecnologías de cableado para transmitir la llamada desde nuestro teléfono, al del destinatario.
Pero, ¿cómo logra precisar nuestra torre de señal, la posición exacta de la torre del destinatario de nuestra llamada? Eso sucede gracias a las Centrales de Conmutación Móvil, también conocidas por su acrónimo inglés MSC.
El MSC no es más que una central de conmutación telefónica para usuarios de radio móvil, y podría definirse simplemente como la evolución electrónica de las centralitas telefónicas en las que las operadoras conectaban las llamadas de forma manual.
Así pues, el MSC representa el punto central para un grupo de torres de señal. En el interior de dicha Central de Conmutación móvil encontramos almacenados en la tarjeta SIM los datos de un grupo de usuarios de teléfono.
Pero, ¿cómo logra un aparato así de pequeño que podamos comunicarnos desde cualquier lugar con personas que están lejos?
En este video os contaremos de qué manera un teléfono móvil conseguirá efectuar una llamada y por qué existen distintas generaciones de redes móviles.
Los teléfonos móviles modernos pueden realizar llamadas gracias al apoyo de las Centrales de Conmutación Móvil, que como vamos a poder observar, contienen los datos principales de nuestras tarjetas SIM y se encargan de enviar las llamadas a los destinatarios correctos.
JAES está totalmente comprometida en el suministro de cualquier componente necesario para el funcionamiento correcto de las MSC, como, por ejemplo:
Intentemos ver más de cerca cuáles son los componentes principales de un teléfono móvil que ayudan a transferir una llamada.
Cuando iniciamos una conversación telefónica, un micrófono graba nuestra voz. Dicho micrófono no es más que un dispositivo de control y un transductor de sonido que transforman la presión acústica en una señal eléctrica.
Una vez la onda sonora de nuestra voz se transforma en una señal eléctrica, esta señal es pescada por un sensor diminuto en el interior del teléfono que se llama Sensor MEMS.
Básicamente, este sensor se encarga de leer la onda eléctrica de nuestra voz muchísimas veces por segundo, y la digitaliza.
Y de esta manera pasamos del mundo analógico al mundo digital, ya que la onda se convierte en simples valores simbolizados en secuencias de ceros y unos.
De este modo, una vez nuestra voz se transforma en una señal digital, va a poder ser memorizada fácilmente, y seguidamente será enviada mediante la antena.
La antena envía la señal digital de nuestra voz bajo forma de onda electromagnética. Esta onda es capaz de transmitir los ceros y los unos de la señal, modificando adecuadamente sus propios valores de AMPLITUD, PERIODO Y FRECUENCIA, o cambiando la combinación de estos.
Tomando por ejemplo la FRECUENCIA, los ceros se transmiten bajo forma de onda de frecuencia baja, mientras que los unos se transmiten bajo forma de ondas de frecuencia alta.
La onda electromagnética que contiene los datos de nuestra voz, tiene que ser capaz de alcanzar el auricular del teléfono de la persona con quien queremos hablar.
Lamentablemente las ondas electromagnéticas no son capaces de recorrer largas distancias y pierden su potencia cada vez que su trayectoria se ve desviada por edificiosos de gran volumen, por dispositivos electrónicos, o en caso de sufrir condiciones meteorológicas adversas.
Sin embargo, incluso aun no presentándose ningún impedimento a lo largo de la trayectoria de la onda, ésta no podría seguir adelante hasta el infinito, a causa de la curvatura de la tierra.
Es por esta razón que se han ido instalando un tipo de antenas específicas que conocemos con el nombre de Estasciones Base, también llamadas BTS. Éstas usan la tecnología móvil para transmitir la onda electromagnética al destinatario correcto.
Las BTS se encuentran distribuidas por el territorio de manera a poder dividirlo en muchas zonas exagonales. Llamaremos a cada una de estas zonas TORRES de SEÑAL. Las Torres de Señal disponen de su antena con sus propias bandas de frecuencia.
Normalmente, estas Torres de señal están conectadas entre sí mediante radioenlaces, cables de fibra óptica especiales soterrados, incluso en el fondo del océano para así asegurar las conexiones a nivel nacional e internacional.
Tal y como ya hemos mencionado, la onda electromagnética emitida por el teléfono contiene los datos sobre nuestra voz. Esta onda, a su vez, llega hasta la antena de la torre de señal, ubicada dentro de la zona hexagonal donde nos encontramos en este momento. La torre de señal convierte la onda en Impulsos de Luz que son seguidamente transferidos y llegan a la unidad transceptora en la base de la torre. Una vez allí, ésta se encarga de reelaborar la señal y mandarla a la torre donde se encuentre el destinatario.
Acto seguido, la torre de señal de destino va a encargarse de reelaborar las señales recividas, y de volver a transmitirlas bajo forma de onda electromagnética al teléfono móvil de la persona con quien querremos hablar. Es en esta fase que la señal experimenta el proceso de elaboración inversa. Por consiguiente, la onda que contiene los datos de nuestra voz se ve reconvertida en una señal eléctrica y acto seguido en sonido, de modo a que el destinatario de nuestra llamada pueda oír nuestra voz.
Entonces, podemos afirmar que las redes de comunicaciones móviles no son solo inalámbricas, sino que también se sirven de las tecnologías de cableado para transmitir la llamada desde nuestro teléfono, al del destinatario.
Pero, ¿cómo logra precisar nuestra torre de señal, la posición exacta de la torre del destinatario de nuestra llamada? Eso sucede gracias a las Centrales de Conmutación Móvil, también conocidas por su acrónimo inglés MSC.
El MSC no es más que una central de conmutación telefónica para usuarios de radio móvil, y podría definirse simplemente como la evolución electrónica de las centralitas telefónicas en las que las operadoras conectaban las llamadas de forma manual.
Así pues, el MSC representa el punto central para un grupo de torres de señal. En el interior de dicha Central de Conmutación móvil encontramos almacenados en la tarjeta SIM los datos de un grupo de usuarios de teléfono.
Es por todo ello que la MSC que ha almacenado los datos de nuestra tarjeta SIM en su propia base de datos, se llama HOME MSC. Por datos almacenados hablamos por ejemplo de:
El número de serie de la tarjeta SIM. El Identificador de Ubicación, o sea nuestra última posición geográfica. La lista de páginas web en que nos hemos registrado, el plan de tarifa, el código PIN y PUK de la tarjeta SIM, y por descontado el número de teléfono.
En caso de tener que salir fuera de la zona geográfica de competencia de nuestro HOME MSC, otra central de conmutación móvil nueva gestionaría nuestras llamadas poniéndose en contacto con nuestro HOME MSC. Con ello, éste último estará siempre al corriente de la zona geográfica en que nos encontramos, y redirigirá las llamadas entrantes a nuestro teléfono.
El método que usa nuestra Central de Conmutación Móvil para saber en qué zona geográfica nos encontramos, es actualizar asiduamente los datos sobre nuestra posición geográfica. Dicha actualización tiene lugar cuando nos desplazamos através de un cierto número de torres de señal.
Para lograr entender mejor estas dinámicas, tomemos por ejemplo una llamada habitual realizada por un técnico de instalaciones que desea ponerse en contacto con JAES para obtener una respuesta al instante sobre el suministro inmediato de un recambio industrial que necesita para el funcionamiento de la instalación:
Cuando nuestro técnico marca el número de JAES, la petición de llamada llega al HOME MSC del técnico. Después de recibir el número de JAES, dicha petición es reenviada al HOME MSC de JAES.
En estos momentos, el HOME MSC de JAES verifica cuál es el MSC actual de JAES, para así descubrir si sus operarios están en la sede central o, por el contrario, están ocupados en otras instalaciones.
Afortunadamente, el operario que responde a las llamadas se encuentra siempre en la sede central de JAES y puede contestar inmediatamente a la llamada.
En el hipotético caso que el operario de JAES estuviese fuera de la sede, el HOME MSC de JAES simplemente mandaría la petición de llamada al MSC de la zona geográfica correspondiente.
Cuando hablamos de comunicaciones móviles, es necesario hablar del ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO, es decir, hablamos del conjunto de todas las frecuencias posibles de las radiaciones electromagnéticas necesarias, para transmitir los ceros y los unos mencionados al principio del video.
Asimismo, los usuarios están ubicados en un rango de frecuencia específico, lo que significa que sus aparatos telefónicos presentan un ancho de banda concreto distinto a los demás. Sin embargo, si tenemos en cuenta los billones de propietarios de móviles en todo el mundo, podemos ver que el espectro electromagnético disponible es bastante limitado.
Para contrarrestar todo esto, un gran número de anchos de banda están distribuidos cuidadosamente en distintas torres de señal para que así sean repartidos entre los usuarios activos de esa determinada zona geográfica.
La comunicación móvil ha evolucionado mucho en pocos decenios, durante los cuales se han ido tomando el relevo las distintas generaciones de dispositivos y redes compatibles, alternando con los nuevos estándares de telecomunicación.
Los sistemas de primera generación que surgieron en los años 80 bajo la sigla 1G, ya permitían el uso de un teléfono completamente inalámbrico. El inconveniente de esos teléfonos es que solo podían transmitir la señal en modo analógico, y solo eran capaces de gestionar las llamadas de voz.
La señal analógica puede verse alterada fácilmente por fuentes externas, por ello, la calidad de comunicación que ofrecían los teléfonos móviles de primera generación padecía muchos problemas, como por ejemplo una calidad de sonido muy pobre e interrupciones frecuentes, a parte de ser aparatos de gran volumen.
Para poder mejorar tanto la calidad de transmisión, como la capacidad del sistema y la cobertura, apareció la segunda generación de redes móviles 2G. Esta nueva generación dibujó un punto de ruptura con la tecnología precedente, centrándose completamente en el cambio a la tecnología digital presentada por el estándar GSM. El uso de la tecnología digital firmó el nacimiento de los primeros servicios de transmisión de datos bajo forma de mensajes de texto SMS, y mensajes multimedia MMS y WAP. Estos estándares nos permitieron acceder por primera vez a contenido especial web desde nuestros teléfonos móviles.
La tecnología 3G que apareció a principios del siglo XXI permitió ofrecer una aceleración más pronunciada en la transmisión de datos, gracias al uso del protocolo W-CDMA(siglas inglesas para Acceso Múltiple por división de banda ancha). Es la tecnología de acceso móvil en la que se basan varios estándares de telefonía móvil de tercera generación.
Un incremento significativo del ancho de banda permitió que los móviles 3G alcanzasen una velocidad de transmisión de datos de 2 megabytes por segundo, resultando útil para enviar y recibir señales GPS, videos y llamadas de voz. La tecnología 3G es el punto de inflexión para pasar del teléfono móvil al teléfono inteligente.
El acrónimo 4G identifica a la cuarta, y actual, generación de servicios de telefonía móvil. Este tipo de tecnología permite que los teléfonos inteligentes tengan una velocidad de transmisión de datos de 20 a 100 megabytes por segundo, idónea para la televisión y para películas de alta resolución.
La principal característica de la próxima generación 5G que va a diferenciarla de las precedentes, será la velocidad de conexión. Por ello, el 5G debería ser entre cien y mil veces más rápida que el 4G. El 5G aprovechará las ondas milimétricas, es decir ondas de radio entre 30 y 300Gigaherzios que es el espectro de frecuencia más elevado posible. El 5G va a representar el estándar de comunicación diseñado para el Internet de los Objetos y la domótica.
Si este video te fue útil, rogamos hacérnoslo saber dejando un me gusta y un comentario. Además, agradeceríamos que lo compartiera. No olviden suscribirse al canal y les recomendamos visitar nuestra página web www.jaescompany.com para estar al corriente de nuestros futuros proyectos.
El número de serie de la tarjeta SIM. El Identificador de Ubicación, o sea nuestra última posición geográfica. La lista de páginas web en que nos hemos registrado, el plan de tarifa, el código PIN y PUK de la tarjeta SIM, y por descontado el número de teléfono.
En caso de tener que salir fuera de la zona geográfica de competencia de nuestro HOME MSC, otra central de conmutación móvil nueva gestionaría nuestras llamadas poniéndose en contacto con nuestro HOME MSC. Con ello, éste último estará siempre al corriente de la zona geográfica en que nos encontramos, y redirigirá las llamadas entrantes a nuestro teléfono.
El método que usa nuestra Central de Conmutación Móvil para saber en qué zona geográfica nos encontramos, es actualizar asiduamente los datos sobre nuestra posición geográfica. Dicha actualización tiene lugar cuando nos desplazamos através de un cierto número de torres de señal.
Para lograr entender mejor estas dinámicas, tomemos por ejemplo una llamada habitual realizada por un técnico de instalaciones que desea ponerse en contacto con JAES para obtener una respuesta al instante sobre el suministro inmediato de un recambio industrial que necesita para el funcionamiento de la instalación:
Cuando nuestro técnico marca el número de JAES, la petición de llamada llega al HOME MSC del técnico. Después de recibir el número de JAES, dicha petición es reenviada al HOME MSC de JAES.
En estos momentos, el HOME MSC de JAES verifica cuál es el MSC actual de JAES, para así descubrir si sus operarios están en la sede central o, por el contrario, están ocupados en otras instalaciones.
Afortunadamente, el operario que responde a las llamadas se encuentra siempre en la sede central de JAES y puede contestar inmediatamente a la llamada.
En el hipotético caso que el operario de JAES estuviese fuera de la sede, el HOME MSC de JAES simplemente mandaría la petición de llamada al MSC de la zona geográfica correspondiente.
Cuando hablamos de comunicaciones móviles, es necesario hablar del ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO, es decir, hablamos del conjunto de todas las frecuencias posibles de las radiaciones electromagnéticas necesarias, para transmitir los ceros y los unos mencionados al principio del video.
Asimismo, los usuarios están ubicados en un rango de frecuencia específico, lo que significa que sus aparatos telefónicos presentan un ancho de banda concreto distinto a los demás. Sin embargo, si tenemos en cuenta los billones de propietarios de móviles en todo el mundo, podemos ver que el espectro electromagnético disponible es bastante limitado.
Para contrarrestar todo esto, un gran número de anchos de banda están distribuidos cuidadosamente en distintas torres de señal para que así sean repartidos entre los usuarios activos de esa determinada zona geográfica.
La comunicación móvil ha evolucionado mucho en pocos decenios, durante los cuales se han ido tomando el relevo las distintas generaciones de dispositivos y redes compatibles, alternando con los nuevos estándares de telecomunicación.
Los sistemas de primera generación que surgieron en los años 80 bajo la sigla 1G, ya permitían el uso de un teléfono completamente inalámbrico. El inconveniente de esos teléfonos es que solo podían transmitir la señal en modo analógico, y solo eran capaces de gestionar las llamadas de voz.
La señal analógica puede verse alterada fácilmente por fuentes externas, por ello, la calidad de comunicación que ofrecían los teléfonos móviles de primera generación padecía muchos problemas, como por ejemplo una calidad de sonido muy pobre e interrupciones frecuentes, a parte de ser aparatos de gran volumen.
Para poder mejorar tanto la calidad de transmisión, como la capacidad del sistema y la cobertura, apareció la segunda generación de redes móviles 2G. Esta nueva generación dibujó un punto de ruptura con la tecnología precedente, centrándose completamente en el cambio a la tecnología digital presentada por el estándar GSM. El uso de la tecnología digital firmó el nacimiento de los primeros servicios de transmisión de datos bajo forma de mensajes de texto SMS, y mensajes multimedia MMS y WAP. Estos estándares nos permitieron acceder por primera vez a contenido especial web desde nuestros teléfonos móviles.
La tecnología 3G que apareció a principios del siglo XXI permitió ofrecer una aceleración más pronunciada en la transmisión de datos, gracias al uso del protocolo W-CDMA(siglas inglesas para Acceso Múltiple por división de banda ancha). Es la tecnología de acceso móvil en la que se basan varios estándares de telefonía móvil de tercera generación.
Un incremento significativo del ancho de banda permitió que los móviles 3G alcanzasen una velocidad de transmisión de datos de 2 megabytes por segundo, resultando útil para enviar y recibir señales GPS, videos y llamadas de voz. La tecnología 3G es el punto de inflexión para pasar del teléfono móvil al teléfono inteligente.
El acrónimo 4G identifica a la cuarta, y actual, generación de servicios de telefonía móvil. Este tipo de tecnología permite que los teléfonos inteligentes tengan una velocidad de transmisión de datos de 20 a 100 megabytes por segundo, idónea para la televisión y para películas de alta resolución.
La principal característica de la próxima generación 5G que va a diferenciarla de las precedentes, será la velocidad de conexión. Por ello, el 5G debería ser entre cien y mil veces más rápida que el 4G. El 5G aprovechará las ondas milimétricas, es decir ondas de radio entre 30 y 300Gigaherzios que es el espectro de frecuencia más elevado posible. El 5G va a representar el estándar de comunicación diseñado para el Internet de los Objetos y la domótica.
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