Implementación de una herramienta de radio definido por software que emule una red de telefonía celular móvil para ser usada en la enseñanza dentro del programa de ingeniería electrónica

Cellular telephony is one of the most basic forms of communication today, which requires an understanding by professionals trained in this field. In order to expand the access to this technology, a software defined radio tool was developed to analyze the operation of a GSM cellular telephony system; for this purpose, a review of the current state of the literature was carried out under 3 thematic axes, Trends in Software Defined Radio, Trends in Systems based on OpenBTS and Trends in tools for the modeling and implementation of a mobile cellular telephony system. To carry out this work we used the USRP N210 device, the free software OpenBTS and Asterisk in the operating system Ubuntu version 12.04, the communication standard used by the GSM, in order to implement a software defined radio system. The development of the work was divided in 4 phases; the first one identified the characteristics of the OpenBTS prototype to be developed, in which the necessary components to implement the system were determined and precedents were looked for; the second one allowed the characterization of the system to be developed, defining the software and hardware tools; in the third one the implementation and configuration of the proposed system was developed; finally in the last phase tests were made in the system. Based on the above, different tests were carried out in order to determine the maximum range of the signal in free and urban space; level of loss in the calls; connection of multiple mobile phones; call quality; sending of text messages. The result of the tests established that the device has a range of 120 m, its call quality and sending of messages are good.La telefonía celular es una de las formas más básicas de comunicación en la actualidad, la cual requiere de un entendimiento por parte de los profesionales que se forman en este campo. Con el fin de ampliar el acceso a esta tecnología se desarrolla una herramienta de radio definido por software que permita analizar el funcionamiento de un sistema de telefonía celular GSM; para esto se realizó una revisión del estado actual de la literatura bajo 3 ejes temáticos, Tendencias en Radio Definido por Software, Tendencias en Sistemas basados en OpenBTS y Tendencias en herramientas para modelamiento e implementación de un sistema de telefonía celular móvil. Para llevar a cabo este trabajo se utilizó el dispositivo USRP N210, el software libre OpenBTS y Asterisk en el sistema operativo Ubuntu versión 12.04, el estándar de comunicación que se usó el GSM, con el fin de implementar un sistema de radio definido por software. El desarrollo del trabajo se dividido en 4 fases; la primera identificó las características del prototipo de OpenBTS a desarrollar, en la que se determinaron los componentes necesarios para implementar el sistema y se buscaron precedentes; la segunda permitió la caracterización del sistema a desarrollar, definiéndose las herramientas de software y hardware; en la tercera se desarrolló la implementación y configuración del sistema propuesto; finalmente en la última fase se realizaron pruebas en el sistema. En base a lo anterior se realizaron distintas pruebas con el fin de determinar, máximo alcance de la señal en espacio libre y urbano; nivel de pérdida en las llamadas; conexión de múltiples teléfonos móviles; calidad de llamada; envío de mensajes de texto. El resultado de las pruebas estableció que el dispositivo tiene un alcance de 120 m en espacio libre, su calidad de llamada y envío de mensajes son buenos