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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA ESCUELA DE INGENIERIA EN ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES. SÍLABO DE LA CÁTEDRA TELEFONIA CELULAR AÑO QUINTO “A”

Periodo Académico Septiembre 2013 – Julio 2014


Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera: Escuela de Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura de Telefonía Celular

INSTITUCIÓN FACULTAD NOMBRE DE LA CARRERA

Universidad Nacional de Chimborazo Ingeniería Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones AÑO Quinto NOMBRE DE LA ASIGNATURA Telefonía Celular CÓDIGO DE LA ASIGNATURA ETC 033 NÚMERO DE CRÉDITOS TEÓRICOS 6,75 N.H.T.S. 3 N.H.T.SE. 108 NÚMERO DE CRÉDITOS PRÁCTICOS N.H.P.SE. 108 6,75 N.H.T.S. 3 NÚMERO TOTAL DE CRÉDITOS 13,5

DESCRIPCIÓN DEL CURSO En este curso se Analiza y explica la teoría básica de un Sistema Celular. Se estudia la arquitectura de un Sistema Celular básico, se conoce los parámetros técnicos considerados para el diseño de un Sistema Celular. Con estos conocimientos se podrá entender los métodos o técnicas que permiten que varios usuarios puedan accesar a un mismo medio de comunicaciones simultáneamente, se analiza el avance de las telecomunicaciones estudiando los Sistemas Móvil 1G, 2G GSM, 3G y 4G; aunque no puede predecirse el futuro con certeza, se analizará el principio de los desarrollos que están por venir, derivados de la convergencia entre computación, comunicación y telecomunicaciones junto con la globalización de las tecnologías de la información.

PRERREQUISITOS Esta Materia no tiene prerrequisitos

CORREQUISITOS Ninguno

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Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera: Escuela de Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura de Telefonía Celular

OBJETIVOS DEL CURSO Analizar las principales tecnologías de comunicación inalámbrica, así como la integración de herramientas como probabilidad, electromagnetismo, teoría de comunicación, entre otras; hacia las mismas. Analizar los parámetros técnicos considerados para el diseño de un sistema celular. Conocer las tecnologías 2G, 3G de celular. Conocer y entender los parámetros técnicos considerados para el diseño de un Sistema Celular de última generación 4G.

CONTENIDOS – TEMAS

Contexto General de las comunicaciones móviles. Propagación: Efecto Doppler, Entornos, cobertura. Técnicas de la ingeniería de radio: Modulación BPSK, FSK; codificación del canal; Duplexado, técnicas avanzadas. Fiabilidad del enlace de radio. Principios de red de telefonía celular: Teoría básica del sistema celular; Elementos del diseño del sistema base de una radio celular.

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UNIDAD 1 Principios de la Comunicación Celular No DE RESULTADOS DEL HORAS/ APRENDIZAJE SEMANAS CLASES TEÓRICAS

Horas: 12 Semanas 1/3

Determinar las principales tecnologías de comunicación Celular.

EVIDENCIAS DE LO APRENDIDO

Trabajos, evaluaciones; pruebas objetivas; en el que se demuestra la aplicación correcta de leyes y teoremas.

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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CLASES PRÁCTICAS Establecer una clasificación cronológica Semanas 2/4 comparativa de los sistemas de Comunicaciones móviles. Horas: 12

Técnicas de modulación: Analógicas (AM, FM, PM), y digitales (ASK, FSK, PSK, QAM). Técnicas de acceso (FDMA, TDMA, CDMA, SDMA). Características técnicas de sistemas. Uso de radio Mobile para un diseño básico de red celular. Uso de packet tracer para simulación básica de una red móvil. Estación base. Central de control y conmutación. Estación móvil. TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

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Resolución de problemas y ejercicios enviados al aula virtual.

Se realizará un solo proyecto de investigación que será presentado al final del año. Este proyecto será desarrollado por un grupo máximo de 5 estudiantes. El proyecto es: Elaboración de un prototipo de monedero electrónico para recargas de tiempo aire (Movistar, Alegro, Claro) y propuesta de diseño de un enlace celular a aplicar en el país. Al completar este capítulo el grupo debe entregar los planos electrónicos del prototipo. ( El plano debe contener diagrama de bloques y electrónico realizados en autocad)

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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UNIDAD II Red Celular 1G -2G CONTENIDOS – TEMAS

Sistema móvil celular 1G. Estación base, Técnicas de múltiple acceso, Modulaciones. Segunda Generación de redes móviles; GSM, NSS, NMS. Planeación y optimización de una red de transmisión 2G. Características básicas de GSM, GPRS y EDGE Interfaces y protocolos GSM y GPRS/EDGE Servicios GSM y GPRS/EDGE Tecnologías de acceso a servicios de internet móvil

No DE RESULTADOS DEL HORAS/ APRENDIZAJE SEMANAS CLASES TEÓRICAS Horas: 30

Semanas 5,7,9,11,13

Describir la funcionalidad de los elementos de la arquitectura de las redes Móviles GSM: GSM, GPRS, EDGE.

EVIDENCIAS DE LO APRENDIDO

Trabajos, evaluaciones; pruebas objetivas; en el que se demuestra la aplicación correcta de leyes y teoremas.

CLASES PRÁCTICAS Acceso Múltiple: CDMA, TDMA FDMA/TDMA Simulación de red móvil. Arquitectura de la red GPRS Y EDGE Procedimientos básicos GSM y GPRS/EDGE

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

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Horas: 30 Semanas: 6,8,10,12,14

Explicar las estructuras de protocolos en las interfaces GSM/GPRS/EDGE.

Resolución de problemas y ejercicios enviados al aula virtual.

Entrega del prototipo de monedero electrónico para recargas de tiempo aire ( Movistar, Alegro, Claro)

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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CONTENIDOS – TEMAS

Planeación y Optimización de una red 3G. Arquitectura y protocolo de la interface de radio Planificación detallada de la red 3G. IMT – 2000 Descripción del Sistema UMTS Arquitectura de servicios. UTRAN: Aspectos de Diseño. Modelo de la capa física Códigos de ensanchamiento Códigos de aleatorización Núcleo de red.

Configuración del canal en una red WCDMA. Procesos de planeación de una red de radio 3G. ATM en la red celular. UTRAN: Funcionamiento de los códigos Canales lógicos Canales de transporte. Canales físicos Introducción a UMTS y HSPA Arquitectura de red: USIM, UTRAN y CN Interfaces y protocolos UMTS/HSPA Servicios y aplicaciones Página 6 de 14

UNIDAD III Sistema Móvil Celular 3G No DE RESULTADOS DEL HORAS/ APRENDIZAJE SEMANAS CLASES TEÓRICAS Horas: 30

Explicar las mejoras, técnicas y funcionales entre las tecnologías 3G.

Semanas: 15,17,19,21,2 3

CLASES PRÁCTICAS Detallar la funcionalidad de los elementos de la Horas: 30 arquitectura en las redes 3G: UMTS/HSDPA/HSUPA. Semanas: 16,18,20,22,2 4

EVIDENCIAS DE LO APRENDIDO

Trabajos, evaluaciones; pruebas objetivas; en el que se demuestra la aplicación correcta de leyes y teoremas

Resolución de problemas y ejercicios enviados al aula virtual.

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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UMTS, HSDPA y HSUPA

CONTENIDOS – TEMAS

Introducción a una red móvil 4G. Estructura básica de una red 4G. Tecnologías 4G: LTE, EUTRAN, MIMO Modelación del canal en 4G. Convergencia e interoperabilidad con redes Inalámbricas. LTE y la evolución a redes 4G.

UNIDAD IV Sistema Móvil Celular 4G. No DE RESULTADOS DEL HORAS/ APRENDIZAJE SEMANAS CLASES TEÓRICAS Horas: 36

Semanas: 25,27,29,31,3 3,35.

Examinar los conceptos básicos sobre medios de transmisión, las características, tipos, modos de propagación, en una red 4G.

EVIDENCIAS DE LO APRENDIDO

Trabajo de investigación, evaluaciones proyectos de los estudiantes en el que se demuestra la aplicación correcta de las ecuaciones de maxwell (Conservar proyecto final).

CLASES PRÁCTICAS

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Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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OFDM. ALL- IP Networks. WLAN. Estructura general de las señales 4G. TCM. Espacio Algebraico – Códigos de tiempo. Estimación de canal MIMO. Localización de usuario en redes 4G. Cambios en las redes inalámbricas 4G. BTS. TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

Horas: 36

Identificar las alternativas tecnológicas emergentes en 4G.

Resolución de problemas y ejercicios enviados al aula virtual.

Semanas: 26,28,30,32,3 4,36

Diseño de radio enlace de un sistema celular a aplicar en el país sustentación frente a un jurado. Presentación en formato de paper IEEE. Carta Topográfica del sector o los sectores que cubre el enlace. Manuales técnicos de fabricantes de radios, y accesorios. Aplicación de la estadística respectiva. Presupuesto de potencia. Simulación usando Matlab (guide) de zonas de fressnel, presupuesto de potencia. Seguridad y Monitoreo de la red celular propuesta.

CONTRIBUCIÓN DEL CURSO EN LA FORMACIÓN DEL PROFESIONAL El curso contribuye a la Adquisición de conocimientos básicos de red telefónica celular para que luego el estudiante pueda Analizar, diseñar e implementar sistemas de transmisión y recepción de señales radioeléctricas.

RELACIÓN DEL CURSO CON EL CRITERIO RESULTADO DE APRENDIZAJE El estudiante al finalizar el curso estará en capacidad de: Aplicar las técnicas en que se basa la ingeniería de tráfico (teoría de grafos, teoría de colas y tele tráfico) tarificación y fiabilidad y calidad de servicio, tanto en entornos fijos, móviles, a gran distancia, con diferentes anchos de banda, Incluyendo telefonía y datos. Seleccionar antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la Correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias para la telefonía celular.

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Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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Participar en el desarrollo en grupo del proyecto de curso, sobre diseño de una red de telefonía celular. Desarrollar y aplicar una metodología sistemática para la resolución de problemas de telefonía celular. Manejar especificaciones, reglamentos y normativas y la aplicación de las mismas en el Desarrollo de la profesión

ASPECTOS DE CONDUCTA Y COMPORTAMIENTO ETICO     

Se exige puntualidad, no se permitirá el ingreso de los estudiantes con retraso. La copia de exámenes será severamente castigada. Art. 207 literal g. Sanciones (b) de la LOES. Respeto en las relaciones docente-estudiante y alumno-alumno. Art. 86 de la LOES En los trabajos se debe incluir las citas y referencias de los autores consultados, usando las normas APA. El plagio puede dar motivo a valorar con cero el respectivo trabajo. No se receptarán trabajos o deberes u otro fuero de la fecha prevista, salvo justificación debidamente aprobada por la autoridad competente.

METODOLOGÍA METODOLOGÍA: Método Expositivo - Lección Magistral ESTRATEGIA DIDÁCTICA: Aprendizaje Basado en problemas. TÉCNICA DE EVALUACIÓN: Pruebas y trabajos de investigación INSTRUMENTO DE EVALUACIÓN: Pruebas escritas y prácticas. El estudiante deberá realizar: 1. Las lecturas previas que indique el docente, en relación con el tema planificado para cada clase. 2. Consultas puntuales al profesor que pueden realizarse en las oficinas o aulas de consulta, y/o mediante el uso de aulas virtuales ( se fijará día y hora para consultas). 3. Formar grupos de trabajo para la realización de prácticas grupales. Página 9 de 14

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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El Profesor creará espacios de participación para el intercambio de opiniones de los estudiantes sobre los temas tratados será de gran utilidad las aulas virtuales para este propósito. La evaluación de la participación involucra:  La actitud de los estudiantes.  La calidad de aportes cognitivos y procedimentales.  Los trabajos (Incluidos los de investigación) deben entregarse el día señalado.

EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE PRIMER QUIMESTRE COMPONENTE

%

Trabajos de investigación y sustentación 20% Trabajos prácticos, experimentación o 30% simulaciones (pruebas objetivas) realizadas en clase.

Lecciones, pruebas, controles de lectura 30% Examen teórico – práctico de fin de 20% semestre (o quimestre)

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CASILLAS DEL ACTA DE CALIFICACIONES Nota 1: (Investigación Unidad I (2ptos) + Investigacion Unidad II 2(ptos) + Prueba objetiva (5 Ptos) + quiz (prueba corta) (1 pto). Nota 2: Pruebas (problemas por unidad) 5(ptos). Quiz ( 1 Pto) Examen teórico – práctico de fin de quimestre 4 (ptos)

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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SEGUNDO QUIMESTRE COMPONENTE

%

Trabajos de investigación y sustentación Trabajos prácticos realizados en clase junto con los trabajos enviados al aula virtual. Pruebas Objetivas ( Selección Múltiple) Lecciones, pruebas, controles de lectura Examen teórico – práctico de fin de semestre (o quimestre)

20% 30%

30% 20%

CASILLAS DEL ACTA DE CALIFICACIONES Nota 1: (Investigación Y Sustentación (4 ptos)). Quiz ( 2 Ptos) Pruebas Objetivas ( 4 Ptos) Nota 2: Pruebas (problemas acumulados) 5(ptos). Quiz ( 1 Pto) Examen teórico – práctico de fin de quimestre 4 (ptos)

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA AJAY R. MISHRA; Fundamentals of Cellular Network Planning and Optimisation 2G/2,5G/3G … Evolution to 4G; Wiley; 2004.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Hernando Rábanos, José M. “Comunicaciones móviles” (2ª edición). Ed. Centro de Estudios Ramón Areces, 2004. Lluch Mesquida, Cayetano. “Comunicaciones móviles de tercera generación UMTS. Ed. Telefónica Móviles España, Madrid, 2000 Cox, Christopher. “Essentials of UMTS”. Ed. Cambridge University Press, New York, 2008. Página 11 de 14

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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Kaaranen, Heikki. “UMTS Networks: architecture, mobility and services” (2nd Ed.). Ed. John Wiley & Sons, 2005. Kreher, Ralf. “UMTS signaling: UMTS interfaces, protocols, message flows and procedures analyzed and explained” (2nd Ed.). Ed. John Wiley & Sons, 2007. Huidobro Moya, José Manuel. “Comunicaciones móviles: GSM, UMTS, LTE”. Ed. Ra-Ma Madrid, 2012. Holma, Harri. “WCDMA for UMTS: HSPA Evolution and LTE”. 5ª Ed. Ed. Wiley, 2010. Savo Glisic; Advanced Wireless Comunications 4G Technologies; University of Oulu, Finland; John Wiley & Sons, Ltd; Copyright 2004; ISBN: 0-470-86776-0. LECTURAS RECOMENDADAS 

http://site.ebrary.com/lib/unach/logout.action (Biblioteca Virtual Unach):

 Las siguientes referencias on-line son de interés para la asignatura:  UMTS Forum. http://www.umts-forum.org/ The 3rd Generation Partnership Project (3GPP). http://www.3gpp.org/

RESPONSABLE DE LA ELABORACIÓN DEL SILABO FECHA

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________________________________ Ing. Daniel Santillán 28 de Agosto de 2013

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


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TABLA 2.B-1 RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE DEL CURSO Objetivo No. 1: Diseñar, implementar y fiscalizar sistemas broadcasting. RESULTADOS O LOGROS DE APRENDIZAJE a) Aplicar conocimientos en matemáticas, ciencia e ingeniería.

CONTRIBUCION, ALTA, MEDIA BAJA

ALTA

b) Diseñar, conducir experimentos, analizar e interpretar datos.

MEDIA

c) Diseñar sistemas, componentes o procesos bajo restricciones realistas.

ALTA

d) Trabajar como un equipo multidisciplinario

e) Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería.

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ALTA

ALTA

EL ESTUDIANTE DEBE Aplicar las técnicas en que se basa la ingeniería de tráfico (teoría de grafos, teoría de colas y tele tráfico) tarificación y fiabilidad y calidad de servicio, tanto en entornos fijos, móviles, a gran distancia, con diferentes anchos de banda, Incluyendo telefonía y datos. Realizar prácticas con equipos de laboratorio; elaborar los respectivos reportes con el procesamiento de datos obtenidos. Seleccionar antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la Correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias para la telefonía celular. Participar en el desarrollo en grupo del proyecto de curso, sobre diseño de una red de telefonía celular. Desarrollar y aplicar una metodología sistemática para la resolución de problemas de telefonía celular.

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.


Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería, Carrera: Escuela de Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones Sílabo de la Asignatura de Telefonía Celular

f) Comprender responsabilidad ética profesional.

la y

MEDIA

g)Comunicarse efectivamente MEDIA

h) Entender el impacto de la ingeniería en el contexto social, medioambiental, económico y global.

MEDIA

i) Comprometerse con el aprendizaje continuo MEDIA

j) Conocer contemporáneos.

temas ALTA

k) Usar técnicas, habilidades y herramientas para la práctica de ingeniería

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MEDIA

Hacer conciencia de un Compromiso de Honor como estudiante, propuesto por el profesor del curso, y firmarlo. Presentar ordenada y claramente las tareas y exámenes. Participar en la sustentación del proyecto de curso. Relacionar los sistemas y los procesos ideales en los que intervienen manifestaciones de redes celulares, con los sistemas reales, que son con los que se enfrentará en el ejercicio de la práctica profesional. Utilizar sistemas de información bibliográfica y otros que muestren los avances de la ciencia y la ingeniería. Manejar especificaciones, reglamentos y normativas y la aplicación de las mismas en el Desarrollo de la profesión. Utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de Información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica.

Docente: Ing. Daniel Santillán Haro.

Silabocelular2013