How does your mobile phone work? | ICT #1

Lesics

29 Dec 201809:04

Summary

TLDREn este video, se explica cómo funciona la comunicación móvil, desde la conversión de la voz en señales digitales hasta la transmisión de estas señales a través de torres celulares. Se abordan conceptos como la tecnología celular, la transmisión de ondas electromagnéticas, el uso de cables de fibra óptica y el rol del Centro de Conmutación Móvil (MSC) en la localización de los usuarios. Además, se describen las diferentes generaciones de la tecnología móvil, desde 1G hasta 5G, y cómo han mejorado la calidad y velocidad de la comunicación, permitiendo avances como el Internet de las Cosas y los vehículos autónomos.

Takeaways

😀 La comunicación móvil convierte la voz en una señal digital utilizando un micrófono, un sensor MEMS y un IC.
😀 Las ondas electromagnéticas transmiten la señal digital a través de la antena del teléfono, cambiando características como la frecuencia o la amplitud.
😀 Las ondas electromagnéticas no viajan grandes distancias sin perder fuerza debido a obstáculos físicos y factores ambientales.
😀 La tecnología celular divide un área geográfica en celdas, cada una con su propia torre que transmite señales de alta frecuencia.
😀 Las torres celulares están conectadas por cables de fibra óptica para garantizar la conectividad nacional e internacional.
😀 El Centro de Conmutación Móvil (MSC) gestiona la ubicación del usuario y facilita la transferencia de señales entre torres para conectar llamadas.
😀 El MSC hogar almacena información sobre el servicio del usuario, mientras que el MSC extranjero ayuda a localizar al usuario cuando está fuera de su área habitual.
😀 El espectro de frecuencia es limitado, por lo que se utilizan técnicas de distribución de frecuencias y acceso múltiple para optimizar el uso de estas frecuencias.
😀 Las generaciones de comunicación móvil han evolucionado desde 1G hasta 5G, mejorando la calidad, seguridad y velocidad de la transmisión de datos.
😀 1G era analógico y tenía baja calidad de voz y seguridad. 2G introdujo SMS y navegación por internet mediante tecnologías digitales.
😀 3G permitió transferencias de datos más rápidas, mientras que 4G permitió ver películas en alta resolución gracias a tecnologías como MIMO y OFDMA.
😀 5G utilizará tecnologías avanzadas como MIMO mejorado y ondas milimétricas, facilitando la conectividad para tecnologías como coches autónomos y casas inteligentes.

Q & A

¿Cómo convierte el teléfono móvil la voz en una señal digital?
-El micrófono del teléfono móvil recoge la voz, que se convierte en una señal digital con la ayuda de un sensor MEMS y un circuito integrado (IC), transformando la voz en una secuencia de ceros y unos.
¿Cómo se transmiten las señales digitales de un teléfono móvil?
-Las señales digitales (ceros y unos) se transmiten a través de ondas electromagnéticas. La antena del teléfono convierte la señal digital en ondas electromagnéticas alterando características como la amplitud, frecuencia o fase de la onda.
¿Por qué las ondas electromagnéticas no pueden viajar grandes distancias?
-Las ondas electromagnéticas pierden fuerza debido a objetos físicos, equipos eléctricos y factores ambientales. Además, debido a la curvatura de la Tierra, las ondas electromagnéticas no pueden viajar indefinidamente.
¿Cómo solucionan las torres de telefonía móvil el problema de la distancia en las comunicaciones?
-Se utiliza la tecnología celular, donde un área geográfica se divide en celdas hexagonales, cada una con su propia torre. Las torres están conectadas entre sí mediante cables de fibra óptica, que permiten la conectividad a nivel nacional e internacional.
¿Qué es un centro de conmutación móvil (MSC) y cuál es su función?
-El MSC es el punto central que gestiona las comunicaciones de un grupo de torres celulares. Su función principal es mantener el registro de la información de los usuarios, como planes de servicio, ubicación actual y estado de actividad, y gestionar las llamadas entre usuarios.
¿Cómo sabe la torre a cuál celda pertenece un usuario?
-El MSC utiliza varios métodos para rastrear la ubicación de un usuario, como actualizaciones periódicas de ubicación, cuando el teléfono cruza una cantidad predefinida de torres o cuando el teléfono se enciende.
¿Qué sucede cuando una persona quiere hacer una llamada a alguien en una torre diferente?
-Cuando se realiza una llamada, el MSC del usuario que llama envía la solicitud al MSC del destinatario. Si el destinatario está en su MSC de origen, la llamada se conecta directamente; si no, la solicitud es reenviada a un MSC extranjero que busca la ubicación del usuario y establece la llamada.
¿Por qué es importante el espectro de frecuencias en las comunicaciones móviles?
-El espectro de frecuencias es limitado y, dado que hay miles de millones de usuarios, es esencial distribuir eficientemente las frecuencias disponibles. Esto se logra mediante la distribución de ranuras de frecuencia y el uso de técnicas de acceso múltiple para maximizar el uso del espectro.
¿Qué problema tenía la primera generación de tecnología móvil (1G)?
-La 1G usaba señales analógicas que eran fácilmente alteradas por fuentes externas, lo que resultaba en baja calidad de voz y seguridad. Además, utilizaba la técnica de acceso por división de frecuencia (FDMA), que no aprovechaba eficientemente el espectro disponible.
¿Cómo mejoró la tecnología 2G en comparación con la 1G?
-La 2G introdujo tecnologías digitales de acceso múltiple, como TDMA y CDMA, lo que mejoró la calidad de las llamadas y la seguridad. Además, trajo servicios innovadores como el SMS y la navegación por Internet.
¿Qué avances trajo la tecnología 3G en las comunicaciones móviles?
-La 3G aumentó la velocidad de transferencia de datos a hasta 2 Mbps, lo que permitió usos como GPS, videollamadas y navegación en Internet. Fue una gran mejora que transformó los teléfonos básicos en smartphones.
¿Cómo mejoró la tecnología 4G las comunicaciones móviles?
-La tecnología 4G alcanzó velocidades de 20 a 100 Mbps, lo que permitió ver películas y programas de alta resolución. Esto fue posible gracias al uso de la tecnología OFDM (Multiplexión por División de Frecuencia Ortogonal) y la tecnología MIMO (Múltiple Entrada Múltiple Salida).
¿Qué traerá la tecnología 5G en el futuro de las comunicaciones móviles?
-La tecnología 5G, que se implementará pronto, usará tecnología MIMO mejorada y ondas milimétricas para proporcionar conectividad continua. Esto soportará el Internet de las Cosas (IoT), como los coches autónomos y hogares inteligentes.