Modulo 4 Redes Inalambricas

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Ing. Ruben Kustra [email protected] MODULO 4: Redes inalambricas Objetivo del

Views 427 Downloads 74 File size 3MB

Report DMCA / Copyright

DOWNLOAD FILE

Recommend stories

Citation preview

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Ing. Ruben Kustra [email protected] MODULO 4: Redes inalambricas Objetivo del modulo: Identificar el abanico de soluciones inalámbricas propietarias y estandarizadas, segmentarlas de acuerdo a su ámbito de aplicación y evaluar las ventajas competitivas de cada una de ellas. Detallar las Gestiones necesarias para propiciar el despliegue.

Indice:

1.- Introducción a los enlaces inalámbricos. De la 1era a la 4ta. generación. 1.1 Principios básicos. 1.2 Historia 1.2.1 Primera generación (1G): Maduración de la idea 1.2.2 Segunda generación (2G): Popularización 1.2.3 Generación de transición (2.5G) 1.2.4 Tercera generación (3G): El momento actual. 1.2.5 La red 3.5G 1.2.6 Cuarta Generación (4G): 1.2.7 Long Term Evolution LTE

[email protected] |

1

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES 1.2.8 Tecnologías 4G complementarias o competidoras. Wimax 2.- OFDM y OFDMA 2.1 OFDM: 2.2 Características de la modulación OFDM 2.3 Sistemas que utilizan la modulación OFDM 2.4 OFDMA (Orthogonal Frecuency Division Multiple Access) 3.- Modulaciones en Wimax y LTE. 3.1 802.16m 3.2 LTE 3.3 SC-FDMA

4.- LTE vs WiMax 4.1 Comparativa LTE – WiMax 4.2 TD-SCDMA5.- Otros servicios inalámbricos.

5.- Otros servicios inalámbricos. 5.1 ZigBee. 5.2 ZigBee vs. Bluetooth 5.3 RFDI

6 .- Bibliografia, links, glosario y acrónimos.

[email protected] |

2

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Contenido temático:

1.- Introducción a los enlaces inalámbricos. De la 1era a la 4ta. generación. ** Cliqueando en lo sombreado puedo obtener un link de referencia adicional. 1.1 Principios básicos. Introducción a la red celular Una red de radiotelefonía celular está conformada por una extensión de territorio cubierto por un conjunto de espacios llamados células y una serie de canales de radio repartidos entre dichas células. Una célula o estación base es la unidad geográfica de una red. A cada célula se le asigna un conjunto de frecuencias de radio que son las que definen los canales de comunicación. Dos células adyacentes no tienen canales de comunicación comunes para evitar interferencias, y para proteger los canales comunes que usan distintas estaciones base se deja una distancia mínima de dos células de separación entre las mismas. Para llevar a cabo esta tarea, se crean grupos de siete células llamados clusters, los cuales disponen un anillo de 6 células con una séptima en el centro. A cada célula se le asigna un identificador BSIC (Base Station identity Code) (no confundir con el Cell ID que se explicará mas adelante) y de esta forma, al agrupar clusters sobre un territorio, todas aquellas células que tengan el mismo identificador podrán utilizar los mismos canales de radio evitando interferencias por el uso de canales comunes.

[email protected] |

3

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 1 Podemos apreciar en la figura el cluster de 7 células (y una octava aparte) con sus identificadores asociados (F1, F2, ... , F4). Es un claro ejemplo ilustrativo de cómo dos células con el mismo identificador que usan los mismos recursos de radio están físicamente separadas por dos células. Para sincronizar el funcionamiento de los grupos de estaciones base es necesario dotar a la red de un nuevo elemento, el BSC (Base Station Controller). Al dividir la red en células, se introduce el problema de localizar a un usuario antes de poder establecer comunicación con el mismo. En GSM se distinguen cuatro tipos diferentes de células, son las siguientes: Macrocélulas (Macrocells): Son células de gran tamaño (amplia cobertura) utilizadas en áreas de terreno muy grandes donde la distancia entre áreas pobladas es grande. Microcélulas (Microcells): Son células de escasa extensión de cobertura que se utilizan en áreas donde hay una gran densidad de población. A mayor número de células mayor número de canales disponibles, que pueden ser utilizados por más usuarios simultáneamente. Células selectivas (Selectived Cells): En muchas ocasiones no [email protected] |

4

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES interesa que una célula tenga una cobertura de 360 grados, sino que interesa que tenga un alcance y un radio de acción determinado. En estos casos es cuando se usan las células selectivas. El caso más típico de uso de células de este tipo son aquellas que se disponen en las entradas de los túneles, en los cuales no tiene sentido que la célula tenga un radio de acción total (360 grados) sino un radio de acción que vaya a lo largo del túnel. Células Sombrilla (Umbrella Cells): Este tipo de células se utilizan en aquellos casos en los que tenemos un elevado número de células de tamaño pequeño y continuamente se están produciendo cambios (handovers) del terminal de una célula a otra. Para evitar que suceda esto lo que hacemos es agrupar conjuntos de microcélulas, de modo que aumentamos la potencia de la nueva célula formada y podemos reducir el número de handovers que se producen. Los abonados a la red celular son móviles y por tanto itinerantes. Para comunicar estaciones móviles entre sí es necesario preestablecer ciertas bases que ayuden a identificar y localizar a cada usuario, puesto que no siempre se van a encontrar en una misma célula. Para ello es necesario dotar a cada abonado de una tarjeta de identidad (SIM, Suscriber Identify Module) que permita identificar de forma unívoca a cada cliente de la red. Asimismo es necesario dotar a la red de un centro de autenticación de clientes (AUC, AUthentication Centre) para controlar la identidad de cada abonado una vez que enciende su terminal móvil, y de una base de datos llamada (HLR, Home Location Register) que contenga el registro de los abonados locales, actualizando dicha información dinámicamente. De esta forma, cuando un cliente enciende su móvil, el propio terminal notifica su presencia a la red, lo que implica una actualización del HLR. Asimismo, un abonado puede conectarse mediante esta filosofía a una red de la que no es cliente cuando está fuera de la zona de cobertura de su red. Para ello la red está dotada de otra base de datos (VLR, Visitor Location Register), que almacena temporalmente información acerca de los usuarios foráneos de la red de acuerdo a la misma política que el HLR. Para estimar la dirección del desplazamiento de un abonado en la red, las estaciones base más próximas al terminal móvil comparan la potencia de las señales que éste emite. Una tendencia a que la potencia disminuya está normalmente asociada a un alejamiento del terminal respecto de la estación base y por el contrario, un incremento de la [email protected] | 5

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES potencia recibida se asocia a un acercamiento del terminal. Es necesario mantener la comunicación de un abonado que atraviesa la frontera entre dos células adyacentes de forma transparente al usuario. Esto se consigue sincronizando el terminal móvil con las dos estaciones base implicadas en el proceso. Tras un cálculo que determina si la transferencia es conveniente (el usuario se desplaza hacia la dirección estimada bajo la cobertura de la siguiente célula) entonces se confirma la migración. Introducción a la infraestructura de la red GSM La red GSM (Global System for Mobile communications) se compone de diversos equipos:

Figura 2 MS (Mobile Station): Terminal de abonado. Hace referencia al dispositivo (teléfono móvil), pero no a la identidad del suscriptor, que es facilitada por la tarjeta SIM. BTS (Base Transceiver Station): En castellano EB (Estación Base), también se suele abreviar como BS. Es un emisor/receptor de radio capaz de enlazar las MSs con la infraestructura fija de la red. Una estación base garantiza la cobertura radioeléctrica en una célula de la [email protected] | 6

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES red, proporcionando el punto de entrada a la red a las MSs. Las estaciones base pueden ser controladas localmente o bien remotamente a través de su controlador de estación base.

Figura 3 MSC (Mobile Switching Centre): Conmutador de red encargado de interconectar la red de telefonía convencional con la red radiotelefónica. Se encarga además de acceder al centro de autenticación para verificar derechos de los clientes, así como de participar en la gestión de movilidad de los abonados y su localización en la red. BSC (Base Station Controller): Controlador encargado de gestionar una o varias estaciones base. Actúa como un concentrador para el tráfico de los abonados y como un enrutador hacia la estación base destinataria en caso de tráfico proveniente de un conmutador. Por tanto, actúa como un repetidor para datos de control de las BS hacia el centro de control y mantenimiento, y además actúa como un controlador de estaciones base, permitiendo su gestión, mantenimiento e incluso almacén de información de las BS, que puede ser proporcionada al operador por demanda explícita. Figura 4

[email protected] |

7

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Una de las funciones de gestión y control de las BS es el control de los recursos de radio de las células, asignando a cada BS las frecuencias de radio que pueden utilizar. Interviene también en la comunicación entre BS para controlar la migración de un abonado de una célula a otra. HLR (Home Location Register): Base de datos que contiene información relativa a los abonados de una red. Describe a su vez las opciones y servicios contratados por el abonado y aquellas opciones a las que tiene acceso. Se almacena además la última localización conocida del abonado y el estado de su terminal (fuera de servicio, encendido, en comunicación...). Para identificar a un abonado asociado a un terminal móvil se utiliza cierta información almacenada en la tarjeta SIM. VLR (Visitor Location Register): Base de datos asociada a un conmutador MSC que almacena la identidad de los abonados itinerantes de la red. Su funcionalidad es importante, ya que se utiliza para controlar la ubicación de un abonado. AUC (AUthentication Centre): Base de datos que almacena información confidencial (como los derechos de uso) de cada abonado de la red. Para autenticarse en dicha base de datos es necesario que el abonado acceda a su tarjeta SIM (mediante su código PIN) para que ésta, mediante un protocolo de petición-respuesta, sea capaz de dar por válida la identidad del usuario en la red, momento en el cual no se deniega el acceso a la red y se consulta al HLR para conocer las opciones y servicios con los que el usario puede contar. Se ha de dejar constancia de las agrupaciones de los diferentes elementos de la arquitectura de la red GSM: 1. BSS (Base Station Subsystem): Conjunto constituido por un conjunto de BSs y su controlador BSC. 2. NSS (Network Station Subsystem): Conjunto formado por el MSC, el AUC y los V/HLR. Todos estos elementos se comuncian mediante interfaces de red, que soportan el diálogo entre los diferentes equipos y permiten el correcto interfuncionamiento de la red.

[email protected] |

8

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES 1.2 Historia El teléfono móvil se remonta a los inicios de la Segunda Guerra Mundial, donde ya se veía que era necesaria la comunicación a distancia, es por eso que la compañía Motorola creó un equipo llamado Handie Talkie H12-16, que era un equipo que permitia el contacto con las tropas vía ondas de radio cuya banda de frecuencias en ese tiempo no superaban los 60 MHz.. Este fue el inicio de una de las tecnologías que más avances tiene, aunque continúa en la búsqueda de novedades y mejoras. Durante ese periodo y 1985 se comenzaron a perfeccionar y amoldar las características de este nuevo sistema revolucionario ya que permitía comunicarse a distancia. Fue así que en los años 1980 se llegó a crear un equipo que ocupaba recursos similares a los Handie Talkie pero que iba destinado a personas que por lo general eran grandes empresarios y debían estar comunicados, es ahí donde se crea el teléfono móvil y marca un hito en la historia de los componentes inalámbricos ya que con este equipo podría hablar a cualquier hora y en cualquier lugar. Con el tiempo se fue haciendo más accesible al público la telefonía móvil, hasta el punto de que cualquier persona normal pudiese adquirir un terminal.

Los inicios (0G): Los pioneros Los primeros sistemas de telefonía móvil civil empiezan a desarrollarse a partir de finales de los años 40 en los Estados Unidos. Eran sistemas de radio analógicos que utilizaban en el primer momento modulación en amplitud (AM) y posteriormente modulación en frecuencia (FM). Se popularizó el uso de sistemas FM gracias a su superior calidad de audio y resistencia a las interferencias. El servicio se daba en las bandas de HF y VHF. Los primeros equipos eran enormemente grandes y pesados, por lo que estaban destinados casi exclusivamente a su uso a bordo de vehículos.

[email protected] |

9

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Una de las compañías pioneras que se dedicaron a la explotación de este servicio fue la americana Bell. Su servicio móvil fue llamado Bell System Service No era un servicio popular porque era extremadamente caro, pero estuvo operando (con actualizaciones tecnológicas, por supuesto) desde 1946 hasta 1985.

Figura 5

[email protected] |

10

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 6 1.2.1 Primera generación (1G): Maduración de la idea. En 1981 el fabricante Ericsson lanza el sistema NMT 450 (Nordic Mobile Telephony 450 MHz). Este sistema seguía utilizando canales de radio analógicos (frecuencias en torno a 450 MHz) con modulación en frecuencia (FM). Era el primer sistema del mundo de telefonía móvil tal como se entiende hoy en día. Los equipos 1G pueden parecer algo aparatosos para los estándares actuales pero fueron un gran avance para su época, ya que podían ser trasladados y utilizados por una única persona. En 1986, Ericsson modernizó el sistema, llevándolo hasta el nivel NMT 900. Esta nueva versión funcionaba prácticamente igual que la anterior pero a frecuencias superiores (del orden de 900 MHz). Esto posibilitó dar servicio a un mayor número de usuarios y avanzar en la portabilidad de los terminales. [email protected] | 11

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Además del sistema NMT, en los 80 se desarrollaron otros sistemas de telefonía móvil tales como: AMPS (Advanced Mobile Phone System) en EEUU y TACS (Total Access Comunication System). El sistema TACS se utilizó en España con el nombre comercial de MoviLine. Estuvo en servicio hasta su extinción en 2003.

Figura 7

[email protected] |

12

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 8 1.2.2 Segunda generación (2G): Popularización En la década de 1990 nace la segunda generación, que utiliza sistemas como GSM, IS-136, iDEN e IS-95. Las frecuencias utilizadas en Europa fueron de 900 y 1800 MHz. El desarrollo de esta generación tiene como piedra angular la digitalización de las comunicaciones. Las comunicaciones digitales ofrecen una mejor calidad de voz que las analógicas, además se aumenta el nivel de seguridad y se simplifica la fabricación del Terminal (con la reducción de costes que ello conlleva). En esta época nacen varios estándares de comunicaciones móviles: D-AMPS (EEUU), PDC (Japón), cdmaOne (EEUU y Asia) y GSM. El estándar que ha universalizado la telefonía móvil ha sido el archiconocido GSM: Global Sistem for Mobile communications o Groupe [email protected] |

13

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Spécial Mobile. Se trata de un estándar europeo nacido de los siguientes principios: ƒ

Buena calidad de voz (gracias al procesado digital).

ƒ

Itinerancia.

ƒ

Deseo de implantación internacional.

ƒ

ƒ ƒ

Terminales realmente portátiles (de reducido peso y tamaño) a un precio asequible. Compatibilidad con la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados). Instauración de un mercado competitivo con multitud de operadores y fabricantes.

Realmente, GSM ha cumplido con todos sus objetivos pero al cabo de un tiempo empezó a acercarse a la obsolescencia porque sólo ofrecía un servicio de voz o datos a baja velocidad (9.6 Kbps) y el mercado empezaba a requerir servicios multimedia que hacían necesario un aumento de la capacidad de transferencia de datos del sistema. Es en este momento cuando se empieza a gestar la idea de 3G, pero como la tecnología CDMA no estaba lo suficientemente madura en aquel momento se optó por dar un paso intermedio: 2.5G. 1.2.3 Generación de transición (2.5G) Dado que la tecnología de 2G fue incrementada a 2.5G, en la cual se incluyen nuevos servicios como EMS y MMS: ƒ

EMS es el servicio de mensajería mejorado, permite la inclusión de melodías e iconos dentro del mensaje basándose en los sms; un EMS equivale a 3 o 4 sms.

ƒ

MMS (Sistema de Mensajería Multimedia) Este tipo de mensajes se envían mediante GPRS y permite la inserción de imágenes, sonidos, videos y texto. Un MMS se envía en forma de diapositiva, en la cual cada plantilla solo puede contener un archivo de cada tipo aceptado, es decir, solo puede contener una imagen, un sonido y un texto en

[email protected] |

14

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES cada plantilla, si de desea agregar más de estos tendría que agregarse otra plantilla. Cabe mencionar que no es posible enviar un vídeo de más de 15 segundos de duración. Para poder prestar estos nuevos servicios se hizo necesaria una mayor velocidad de transferencia de datos, que se hizo realidad con las tecnologías GPRS y EDGE. ƒ

GPRS (General Packet Radio Service) permite velocidades de datos desde 56kbps hasta 114 kbps.

ƒ

EDGE (Enhaced Data rates for GSM Evolution) permite velocidades de datos hasta 384 Kbps.

ƒ

En ese momento muchos operadores consideraron necesario apuntar a un mercado más amplio con servicios de datos, no solo a empresarios tradicionales o consumidores de alto nivel, como ha sido el caso con EDGE [que es Enhanced Data rates for GSM of Evolution (Tasas de Datos Mejoradas para la evolución de GSM). También conocida como EGPRS (Enhanced GPRS). Es una tecnología de la telefonía móvil celular, que actúa como puente entre las redes 2G y 3G. EDGE se considera una evolución del GPRS (General Packet Radio Service). Esta tecnología funciona con redes GSM. Aunque EDGE funciona con cualquier GSM que tenga implementado GPRS, el operador debe implementar las actualizaciones necesarias, además no todos los teléfonos móviles soportan esta tecnología. EDGE, o EGPRS, puede ser usado en cualquier transferencia de datos basada en conmutación por paquetes (Packet Switched), como lo es la conexión a Internet. Los beneficios de EDGE sobre GPRS se pueden ver en las aplicaciones que requieren una velocidad de transferencia de datos, o ancho de banda alta, como video y otros servicios multimediales]

[email protected] |

15

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 9

1.2.4 Tercera generación (3G): El momento actual. 3G nace de la necesidad de aumentar la capacidad de transmisión de datos para poder ofrecer servicios como la conexión a Internet desde el móvil, la videoconferencia, la televisión y la descarga de archivos.

[email protected] |

16

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 10 Durante la década del 80, el sector de comunicaciones de radio de ITU (ITU-R) elaboro un marco para normas globales de tercera generación. Al mismo tiempo, y desde principio de la década de los 90, la industria ha estado investigando activamente el acceso de radio de tercera generación. Cuando la ITU-R hizo una llamada para propuestas en 1998, se presentaron diez candidatas. Varias de ellas eran bastante similares, aun cuando derivaban de distintos cuerpos de normas. [email protected] |

17

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES El Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) respondió con la interfaz de acceso de radio terrestre UMTS. En paralelo con las actividades de banda ancha CDMA en Europa, se estaba realizando un extenso trabajo de WCDMA de tercera generación en Japón, Corea y los Estados Unidos. Los cuerpos de normalización presentaron cada uno sus propias variantes de WCDMA como propuestas para IMT-2000.

(UMTS/WCDMA). Se lo denomina a veces GSM3 . Se debe tomar nota, sin embargo, de que se llevó a cabo mucha cooperación y coordinación entre los componentes de WCDMA, por lo que al final fueron más o menos idénticas las cuatro variantes. Hoy hay solo una norma WCDMA, ya que los cuerpos regionales de normas ETSI (Europa), TIPI (Estados Unidos), ARIB/TTC (Japón) y TTA (Corea) han juntado sus fuerzas en el Proyecto de Asociación 3G llamado 3GPP. La ITU recibió también otras propuestas. La especificación CDMA2000 propuesta por los cuerpos de normalización en los Estados Unidos y Corea y la especificación UWC-136 (EDGE) propuesta por TIA (Estados Unidos). Después de haber presentado estas propuestas a la ITU, la industria y los cuerpos de normas han coordinado sus esfuerzos para armonizar los candidatos IMT-2000 y llegar a un juego más pequeño de normas de tercera generación. Posteriormente analizaremos las IMT avanzadas. La tarea de armonización fue iniciada por el Grupo de Armonización de Operadores (OHG), un grupo de operadores principales de todas partes del mundo que operan distintas variantes de sistemas de segunda generación (GSM, PDC, IS-136 e IS-95). En la primavera de 1999, la OHG invitó a los principales fabricantes en la industria de las telecomunicaciones a participar en el debate, y en mayo de 1999 llegó la OHG y los fabricantes participantes ala conclusión de la discusión de armonización en una reunión en Toronto, Canadá, conviniendo en los sistemas de tercera generación basados en CDMA. En resumen, las actividades de armonización resultaron: 1) Una norma CDMA de tercera generación con tres modos: a) un modo de secuencia directa basado en WCDMA [email protected] |

18

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES b) un modo de portadora múltiple basado en CDMA2000 c) y un modo TDD basado en ULTRA TDD 2) Una norma TDMA de tercera generación para EDGE/UWC-136. 3) Una norma para los sistemas FDMA (DECT). 4) Una norma para Wimax (fue a posteriori pero la mencionamos aquí) Cada una de estas normas tiene una denominación IMT tal cual se muestra en el esquema siguiente: Las norma 1 en sus tres variantes a, b y c junto con la 2 forman la denominada familia de normas.

e-UTRAN o eUTRAN es “evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network” , tambien conocida como Long Term Evolution (LTE). Figura 11

La 3G introduce comunicaciones de radio de banda ancha con velocidades de acceso de hasta 2 Mbps. En comparación con la segunda generación (2G) en redes de telefonía móvil, 3G, se potencia significativamente la capacidad de la red para permitir a los operadores soportar en sus redes un mayor número de clientes (suscriptores), así [email protected] |

19

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES como ofrecer servicios más sofisticados. Desde el servicio móvil multimedia (MMS) hasta comunicaciones entre terminales Bluetooth la 3G nos permitirá tener acceso a servicios avanzados en cualquier momento y lugar. Las comunicaciones móviles se están desplazando desde lo mas simple como la voz a los medios de comunicación complejos, donde hacemos más uso de nuestros sentidos para intensificar nuestras experiencias. En 3G, los teléfonos móviles se han convertido en dispositivos móviles que pueden combinar una cámara fotográfica, cámara de vídeo, un ordenador, equipo de música y radio en un solo dispositivo. La mas completa información de los comunicación de comunicación y del entretenimiento están disponibles en cualquier momento siempre que haya disponible una red inalámbrica.

[email protected] |

20

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Figura 12

WCDMA WCDMA ha sido elegida como la tecnología básica de acceso de radio para UMTS/IMT2000 en todas las áreas principales del mundo. Aparte de servicios de alta tasa de bit, el interfaz de radio WCDMA ofrece mejoramientos importantes sobre CDMA de banda estrecha de segunda generación. •

mejor cobertura y capacidad, gracias a mayor ancho de banda y mejor detección coherente de enlace ascendente;



apoyo para traspaso entre frecuencias, lo que es necesario para estructuras de célula jerárquica de gran capacidad (HCS);



apoyo para tecnologías de refuerzo de capacidad, tales como antenas adaptivas y detección de usuario múltiple; y



un protocolo rápido y eficaz de acceso por paquetes. UTRA incluye los modos FDD y TDD. El modo FDD está basado en WCDMA puro, mientras que el modo TDD incluye un componente adicional TDMA según la propuesta TDC/CDMA. En adelante se enfocara en el modo puro FDD basado en WCDMA (UTRA/FDD).



Nota: El sistema móvil universal de la telecomunicación de ETSI (UMTS) se conoce comúnmente como acceso de radio terrestre de UMTS (UTRA). El esquema del acceso para UTRA es el acceso múltiple por división de códigos por espectro expandido en secuencia directa (DS-CDMA). La información se extiende por una ventana (asignación) de aproximadamente 5 MHz. Este ancho de banda amplia es el que ocupa un canal Wideband CDMA o WCDMA.

Cuestiones Claves de los IMT-Advanced Los sistemas International Mobile Telecommunications-Advanced (IMTAdvanced) son sistemas móviles que incorporan nuevas capacidades de IMT a los que ofrecia el IMT-2000.

[email protected] |

21

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Las capacidades de los sistemas IMT-Avanzadas están siendo continuamente mejoradas en consonancia con las tendencias de los usuarios y la evolución de la tecnología. Las demandas de los consumidores darán forma al futuro desarrollo de las IMT-2000 y de las IMT Avanzadas, la Rec UIT-R M.1645 describe estas tendencias en detalle, algunas de las cuales incluyen la creciente demanda de servicios móviles, el aumento de las expectativas del usuario, y el carácter evolutivo de los servicios y aplicaciones que se pueda obtener. Por otra parte, el Informe UIT-R M.2072 detalla los análisis de mercado y previsiones de la evolución del mercado de servicios móviles y servicios para el desarrollo futuro de las IMT-2000, las IMT-Avanzada y otros sistemas. En este informe se efectúan previsiones para el año 2010, 2015, 2020 y plazos. Posteriormente se analizaran estas recomendaciones. ESTÁNDAR Americano de 3G. El 3G basado en tecnología CDMA como EV-DO [EV-DO (de las siglas inglesas Evolution-Data Optimized o Evolution-Data Only), abreviado a menudo EV, es un estándar de telecomunicaciones para la transmisión inalámbrica de datos a través de redes de telefonía celular evolucionadas desde IS-95 (cdmaONE). EV-DO está clasificado como un acceso de banda ancha y utiliza técnicas de multiplexación como CDMA (Code Division Multiple Access) y FDD (Frequency Division Duplex) para maximizar la cantidad de información transmitida. Es un estándar del grupo 3GPP2 que pertenece a la familia CDMA2000 y ha sido adoptado por muchos proveedores a nivel mundial, sobre todo en el continente Americano, particularmente por aquellos que ya contaban con redes IS-95/cdmaONE (en competencia con las redes GSM). IS-95 (de Interim Standard 95, o "estándar interno 95") es un estándar de telefonía móvil celular basado en tecnología CDMA. También conocido por su denominación comercial cdmaOne, fue desarrollado por la compañía norteamericana Qualcomm. IS-95 es un estándar de segunda generación, diseñado para transmitir voz, señalización de llamadas y datos en forma limitada. EV-DO en redes CDMA2000 es significativamente más rápido que EDGE (Enhanced Data rates for GSM of Evolution, Tasas de Datos Mejoradas para la evolución de GSM) utilizado en redes GSM]. CDMA es una tecnología genérica que puede describirse, a groso modo, como un sistema de comunicaciones por radio celular digital que permite [email protected] |

22

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES que un elevado número de comunicaciones de voz o datos simultánea compartan el mismo medio de comunicación, es decir, utilizan simultáneamente un pool común de canales de radio, de forma que cada usuario puede tener acceso a cualquier canal de forma temporal; el canal es un trozo de espectro de radio que asigna temporalmente a un tema específico, como, por ejemplo, una llamada telefónica. En base a esto se observa que CDMA es una técnica de acceso múltiple. En CDMA, cada comunicación se codifica digitalmente utilizando una clave de encriptación que solamente conocen los terminales involucrados en el proceso de comunicación. La codificación digital y la utilización de la técnica de espectro esparcido, otra característica inherente a CDMA se pueden considerar como los puntos de identificación de la tecnología CDMA. La distribución celular y la reutilización de frecuencias son dos conceptos estrechamente relacionados con la tecnología CDMA; el objetivo es realizar una subdivisión en un número importante de celdas para cubrir grandes áreas de servicio. Desde un punto de vista de distribución celular, la tecnología CDMA se puede contemplar como una superación de la tradicional subdivisión celular hexagonal. Ventajas Fundamentales de CDMA 1. Mejora el tráfico telefónico 2. Mejora la calidad de transmisión de voz y eliminación de los efectos audibles de fading (atenuación) multitrayecto. 3. Reducción del número de lugares necesarios para soportar cualquier nivel de tráfico telefónico 4. Simplificación de la selección de lugares 5. Disminución de las necesidades en despliegue y costos de funcionamiento debido a que se necesitan muy pocas ubicaciones de celda. 6. Disminución de la potencia media transmitida 7. Reducción de la interferencia con otros sistemas 8. Bajo consumo de energía lo cual ofrece más tiempo de conversación y permitirá baterías más pequeñas y livianas. Durante años, los índices de mercado han demostrado que GSM le está ganando gradualmente la batalla a CDMA en cuanto a difusión de la tecnología móvil en Latinoamérica. [email protected] |

23

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Los operadores están demandando una tecnología convergente porque es complicado y caro manejar varias tecnologías. El uso de distintas tecnologías además confunde al usuario final, limita el roaming y complica las campañas de marketing. Con un ARPU (ingreso promedio por usuario) que ya es bajo en Latinoamérica, cercano a US$15, los operadores no se pueden dar el lujo de incurrir en gastos innecesarios para administrar varias redes a la vez.

Figura 13

1.2.5 La red 3.5G El servicio de 3.5G consiste en una red de tecnología superior a una de tercera generación, a la que se denomina 3G, o UMTS. Una red 3.5G está basada en una tecnología llamada HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) que ofrece tasas de transferencias de datos muy alta y por lo tanto puede brindar servicios como: videollamada, video portal, video streaming, descarga de contenido como canciones MP3, videos y juegos 3D multijugadores, Banda ancha móvil para acceso a Internet y aplicaciones corporativas. [email protected] |

24

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 14 Esta nueva red se complementa con la red GSM en varios sentidos, como; por ejemplo, que se puede usar el mismo chip actual y el mismo número de línea tanto para el servicio de GSM como para los servicios de 3G y 3.5G; además los teléfonos de tecnología superior, siempre son compatibles con la tecnología anterior. Así un teléfono 3.5G, también es 3G y también es GSM. La red 3.5G permite ofrecer velocidades aún mayores de 3.2 Mbps (Mega bytes por segundo), pasando luego 7.2 Mbps. La tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es la optimización de la tecnología espectral UMTS/WCDMA, incluida [email protected] |

25

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES en las especificaciones de 3GPP release 5 y consiste en un nuevo canal compartido en el enlace descendente (downlink) que mejora significativamente la capacidad máxima de transferencia de información hasta alcanzar tasas de 14 Mbps. Soporta tasas de throughput promedio cercanas a 1 Mbps. Es la evolución de la tercera generación (3G) de tecnología móvil, llamada 3.5G, y se considera el paso previo antes de la cuarta generación (4G), la futura integración de redes. Es totalmente compatible en sentido inverso con WCDMA y aplicaciones ricas en multimedia desarrolladas para WCDMA funcionarán con HSDPA. La mayoría de los proveedores UMTS dan soporte a HSDPA.

HSDPA lleva a las redes WCDMA a su máximo potencial en la prestación de servicios de banda ancha, mediante un aumento en la capacidad de datos celulares, con throughput más elevado. De la misma manera en que UMTS incrementa la eficiencia espectral en comparación con GPRS, HSDPA incrementa la eficiencia espectral en comparación con WCDMA. La eficiencia espectral y las velocidades aumentadas no sólo habilitan nuevas clases de aplicaciones, sino que además permite que la red sea utilizada simultáneamente por un número mayor de usuarios; HSDPA provee tres veces más capacidad que WCDMA. En cuanto a la interfaz de las aplicaciones en tiempo real tales como videoconferencia y juegos entre múltiples jugadores, actualiza a la tecnología WCDMA al acortar la latencia de la red (se prevén menos de 100 ms), brindando así mejores tiempos de respuesta. Alcanza sus elevadas tasas de velocidad gracias al agregado de modulación de mayor orden (Modulación de Amplitud en Cuadratura 16 - 16 QAM) [un análisis detallado de 16QAM se puede ver en el libro Comunicaciones Digitales de Kustra y Tujsnaider publicado por Ahciet (volúmenes 1 y 2)], codificación variable de errores y redundancia incremental, así como la introducción de nuevas y potentes técnicas tales como programación rápida. Además, HSDPA emplea un eficiente [email protected] |

26

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES mecanismo de programación para determinar qué usuario obtendrá recursos. Están programadas varias optimizaciones para HSDPA que aumentarán aún más las capacidades de UMTS/HSDPA, comenzando con un enlace ascendente optimizado (HSUPA) [HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access o Acceso ascendente de paquetes a alta velocidad) es un protocolo de acceso de datos para redes de telefonía móvil con alta tasa de transferencia de subida (de hasta 7.2 Mbit/s). Calificado como generación 3.75 (3.75G) o 3.5G Plus, es una evolución de HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access, Acceso descendente de paquetes a alta velocidad, nombrado popularmente como 3.5G). La solución HSUPA potenciará inicialmente la conexión de subida UMTS/WCDMA (3G)] , receptores avanzados y antenas inteligentes/MIMO [MIMO es el acrónimo en inglés de Multiple-input Multiple-output (en español, Múltiple entrada múltiple salida).Se refiere específicamente a la forma como son manejadas las ondas de transmisión y recepción en antenas para dispositivos inalámbricos como enrutadores. En el formato de transmisión inalámbrica tradicional la señal se ve afectada por reflexiones, lo que ocasiona degradación o corrupción de la misma y por lo tanto pérdida de datos]. Finalmente, comparte sus canales de alta velocidad entre los usuarios del mismo dominio de tiempo, lo que representa el enfoque más eficiente. Sin embargo, dado que las redes HSDPA (La tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es la optimización de la tecnología espectral UMTS/WCDMA, incluida en las especificaciones de 3GPP a partir del release 5 y consiste en un nuevo canal compartido en el enlace descendente (downlink) que mejora significativamente la capacidad máxima de transferencia de información hasta alcanzar tasas de 14 Mbps. Soporta tasas de throughput promedio cercanas a 1 Mbps) se comenzaron a lanzar en el 2.006 y se han realizado actualizaciones como HSDPA+, y se cree que aún se pueden seguir potenciando las redes HSDPA antes de que LTE cubra Latinoamérica.

1.2.6 Cuarta Generación (4G): La generación 4G será la evolución tecnológica que ofrecerá al usuario de telefonía móvil un mayor ancho de banda que permitirá, entre otras cosas, la recepción de TV en Alta Definición.

[email protected] |

27

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 15 La 4G estará basada totalmente en IP siendo un sistema de sistemas y una red de redes, alcanzándose después de la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas así como en ordenadores, dispositivos eléctricos y en tecnologías de la información así como con otras convergencias para proveer velocidades de acceso entre 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta (end-to-end) de alta seguridad para permitir ofrecer servicios de cualquier clase cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo coste posible. La 4G no es una tecnología o estándar definido, sino una colección de tecnologías y protocolos para permitir el máximo rendimiento de procesamiento con la red inalámbrica más barata. El IEEE [IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, una asociación técnico-profesional mundial dedicada a la estandarización, entre otras cosas. Es la mayor asociación internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologías, como ingenieros eléctricos, ingenieros en electrónica, científicos de la computación, ingenieros en informatica e ingenieros en telecomunicación] aún no se ha pronunciado designando a la 4G como “más allá de la 3G”.

[email protected] |

28

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 16

En la actualidad, hay tres candidatos a ser futuros estándares 4G (si bien hay otros proyectos que pueden sumarse hasta que finalmente la UIT apruebe el estándar). Los candidatos son: LTE (Long Term Evolution), UMB (Ultramobile de banda ancha), y WiMAX II (Worldwide Interoperability for Microwave Access), una evolución a partir del estándar IEEE 802.11 WLAN (Wireless Local Area Network).

Qualcomm anuncio la suspension del UMB

[email protected] |

29

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

[email protected] |

30

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

[email protected] |

31

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 17 LTE es el nombre dado a un proyecto incluido en el Proyecto Conjunto de Tercera Generación para mejorar el estándar móvil UMTS (UMTS en español es Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) que es una tecnología de voz y datos a alta velocidad que forma parte de la familia de normas de tecnología inalámbrica de tercera generación (3G) IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT)]. CDMA de banda amplia (WCDMA) es la tecnología de radiocomunicaciones utilizada en UMTS. Es por eso que las siglas "UMTS" y "WCDMA" suelen utilizarse en forma indistinta. La multiplexación por división de código o CDMA (Code Division Multiple Access) es un término genérico para cualquier método de multiplexación o control de acceso al medio basado en la tecnología de espectro ensanchado (spread spectrum)] a fin de abordar requisitos futuros. Entre las metas establecidas se incluye mejorar la eficiencia, reducir los costos, mejorar los servicios, aprovechar nuevas oportunidades de espectro y mejorar la integración con otros estándares abiertos. El [email protected] |

32

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES proyecto LTE no es un estándar, pero dará origen al lanzamiento de la octava versión mejorada del estándar UMTS, que incluye extensiones y modificaciones del sistema UMTS.

1.2.7 Long Term Evolution LTE Los operadores de acceso y servicios móviles está teniendo un sólido crecimiento. Una de las razones básicas del aumento de la demanda se debe a como han empleado la tecnología HSPA para redes 3G, proporcionando mayores velocidades de acceso que lo que ofrecian con la tecnología GPRS de las redes GSM. El siguiente paso en la evolución hacia las Redes de Cuarta Generación o 4G se conoce como LTE (3GPP Long Term Evolution), y corresponde a las siglas del proyecto UTRA & UTRAN Long Term Evolution, promovido por el 3rd Generation Partner Ship Project (3GPP) a finales de 2004 para trabajar sobre la evolución del estándar de comunicación de Tercera Generación WCDMA, que es la base del sistema UMTS. Desde que el 3GPP desarrolló la primera versión de WCDMA y de su red de acceso radio (compuesta por los elementos que se encargan de la gestión de los recursos radioeléctricos y la conexión a la red) a finales de 1999, denominada UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network), se han desarrollado diferentes versiones. A modo de resumen, los principales hitos se presentan a continuación: ƒ

Release 99: primera versión de WCDMA desarrollada a finales de 1999, y que formó parte del conjunto de normas IMT-2000.

ƒ

Release 5: desarrollada en 2002, introdujo mejoras de velocidad en las comunicaciones desde la red al usuario (enlace descendente) conocidas como HSDPA.

ƒ

Release 6: concluida a finales de 2004, introdujo mejoras de velocidad en las comunicaciones entre el usuario y la red (enlace ascendente) conocidas como HSUPA.

ƒ

Releases 7 a 10, son pasos hacia un acceso con mayor ancho de banda, menor latencia y mayor capacidad para poder atender la demanda de las zonas urbanas.

[email protected] |

33

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

ƒ

Vea el Contenido y funcionalidad de cada release

Figura 18 [email protected] |

34

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Situación actual y evolución Las actuales redes móviles de tercera generación se basan en la norma UMTS. Estas redes, con la tecnología HSDPA (High Speed Downlink Package Access), pueden llegar a alcanzar unas velocidades de acceso teóricas de 14 Mbit/s. El 3GPP ha estado trabajando para dar un salto cualitativo importante para alcanzar, entre otras cosas, velocidades de acceso de hasta 100 Mbps, permitiendo que los operadotes UMTS empleen más espectro (hasta 20 Mhz.), por lo que el estándar LTE se encuadra dentro de la familia de sistemas B3G. El 11 de diciembre de 2008 el 3Gpp aprobó el release 8 como la norma definitiva del LTE y en las mismas fechas se comenzaron a anunciar terminales comerciales capaces de alcanzar velocidades de descarga de 100 mbps. Para ello los esfuerzos se están orientando principalmente a la mejora del uso y gestión de los recursos radioeléctricos dentro del estándar WCDMA, lo que se conoce como Evolved UTRAN o E-UTRAN. Entre las prestaciones del futuro estándar destacan: ƒ

ƒ

Prestación de servicios únicamente mediante conmutación de paquetes (incluyendo las comunicaciones de voz, VoIP). Aumento significativo de la velocidad de acceso.

ƒ

Mejora del uso del espectro para hacer una gestión más eficiente del mismo, lo que incluiría la posibilidad de ofrecer servicios de unicast y broadcast.

ƒ

Reducción del coste de despliegue de la red radio y de migración desde versiones anteriores del estándar.

Tecnologías empleadas De las mútiples tecnología empleadas en los equipos Long Term Evolution, merece la pena destacar dos de ellas: ƒ

Multiplexado en frecuencia, ortogonal multiportadora OFDM

ƒ

Antenas inteligentes MIMO

[email protected] |

35

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

1.2.8 Tecnologías 4G complementarias o competidoras. Wimax ƒ

WiMAX, que se desarrolló con cierta ventaja de tiempo sobre LTE, puesto que el 18 de octubre de 2007 obtuvo el estatuto de norma 3G UIT, de lo que se desprende que los operadores con licencia 3G podrán desplegar Wimax sobre UMTS.Sin embargo, el que LTE supere a Wimax en ancho de banda, 100 Mbps contra 70 Mbps y en alcance (100 kms. en zona rural) y que los principales fabricantes y operadores de telefonía móvil se inclinen hace esta fórmula, conduce a un claro pronóstico a favor de LTE como sistema 4G.

Se lanzaron los primeros servicios de 4G en el año 2010. En el resto del mundo se espera una implantación sobre el año 2020. Telia Sonera anuncio a fin del 2.009 que implemento una red piloto de 4ta generación. La telefónica sueca TeliaSonera www.teliasonera.com fue el primer operador en ofrecer la cuarta generación celular a sus clientes en la zona del Báltico. Las redes 4G LTE son, según TeliaSonera, unas diez veces más veloces que sus actuales redes, a las que llama Turbo 3G, y permitirán, entre otras cosas, ver TV en alta definición (HDTV) en los celulares. En números, para calificar como 4G una red debe permitir conexiones de 100 megabits por segundo (Mbps) para dispositivos en movimiento. La introducción de la 4G no significa que todas las tecnologías 3G de repente desaparecerán de la noche a la mañana. Cualquier nuevo diseño tendrá que trabajar de forma integrada con la infraestructura existente, hasta que en algún momento, en un futuro lejano, cuando todo esté alineado con las normas de 4G, la 3G pase al recuerdo. En ese momento, el estado de la técnica será probablemente 5G (quinta generación) o 6G (sexta generación), y el ciclo comenzará de nuevo. En la práctica, sin embargo, las velocidades reales estan bastante por debajo de los 100 Mbps. No es poca cosa, sin embargo: por comparación, la banda ancha en la Argentina tiene hoy de 3 a 5 Mbps de promedio. Aunque gigantes como Sprint y DoCoMo venían haciendo experiencias con 4G TeliaSonera finalmente llegó primero, aunque esto no es [email protected] |

36

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES garantía de que el nuevo estándar tenga una adopción inmediata. Sus usuarios encontrarán algunos requerimientos que obstaculizarán la mudanza. Para acceder a las redes 4G se necesitará un módem que es incompatible con las redes 3G que funcionan en Suecia y Noruega. El otro obstáculo que encontrará esta primera implementación de 4G es que todavía faltan contenidos que requieran tales anchos de banda. Sin embargo, esto es normal cuando aparecen nuevas tecnologías y, claramente, el acceso a Internet está evolucionando hacia conexiones móviles de altísima velocidad. De hecho, 4G es teóricamente capaz de alcanzar mil millones de bits por segundo (1 Gbps) con conexiones inalámbricas estáticas; es decir que sería posible alquilar un DVD por Internet y bajarlo a la computadora en unos cinco segundos. Vemos que los operadores están buscando convergencia de servicios que requieren redes con mucha más capacidad, no solo para comunicaciones entre los usuarios, sino también por ejemplo entre máquina y máquina o entre usuario y comercio electrónico, este tipo de aplicaciones van a tener futuro para la integración de servicios". "Nos estamos moviendo más hacia convergencias y no pueden ponerse a discutir cuál es la mejor tecnología, la A, la B o la C, sino que todos tienen acceso a la misma tecnología. El gran campo de batalla va a ser en la parte de servicios, o sea qué servicios ofrezco yo que sean mejores que la competencia". Los operadores no quieren tener tantas tecnologías como les ha tocado en 2G y 2,5G", la idea es llegar a una menor cantidad de estándares, lo cual significa una implementación más fácil. A manera de ejemplo, vale citar el caso de un operador latinoamericano que compró a otra empresa que estaba presente en varios países y hoy hace significativos esfuerzos para reducir a una sola las diversas tecnologías en operación abaratando así sus costos. Actualmente hay en 24 paises compromisos para instalar 51 redes LTE. Se estima que actualmente tenemos en el 2.012 36 redes LTE. En lo referente a WIMAX para 4G existen despliegues de conectividad 4G: Una de las primeras fue la red de WiMAX Xohm montada en Baltimore por la empresa Sprint que cuenta con 180 torres emisoras/receptoras. Mas adelante se da una descripción detallada de Wimax. [email protected] |

37

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES En la actualidad hay más de 280 redes de WiMAX operando en el mundo y sólo unas pocas pertenecen a Sud America. .- Argentina: tiene casi 400 nuevas áreas licitadas para WiMAX con más de 1880 interesados. -Chile: esta utilizando WiMax para llevar Internet a más de 1.400 localidades del país que no tienen conectividad a Internet. El WWRF (Wireless World Research Forum) define 4G como una red que funcione en la tecnología de Internet, combinándola con otros usos y tecnologías tales como Wi-Fi [Wi-Fi (siglas del inglés Wireless-Fidelity) (o Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) es un conjunto de estándares para redes inalámbricas basados en las especificaciones IEEE 802.11. Fue creado para ser utilizado en redes locales inalámbricas, sin embargo es frecuente que en la actualidad también se utilice para acceder a Internet] y WiMAX [WiMAX son las siglas de ‘Worldwide Interoperability for Microwave Access’, y es la marca que certifica que un producto está conforme con los estándares de acceso inalámbrico ‘IEEE 802.16′.

Estos estándares permitirán conexiones de velocidades similares al ADSL o al cablemódem, sin cables, y hasta una distancia de 50-60 km. Este nuevo estándar será compatible con otros anteriores, como el de Wi-Fi (IEEE 802.11). La tecnología WiMAX será la base de las Redes Metropolitanas de acceso a Internet, servirá de apoyo para facilitar las conexiones en zonas rurales, y se utilizará en el mundo empresarial para implementar las comunicaciones internas. Además, su popularización supondrá el despegue definitivo de otras tecnologías, como VoIP (llamadas de voz sobre el protocolo IP)].

[email protected] |

38

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Pautas de calidad de servicio en telefonía móvil.

Figura 19

[email protected] |

39

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

2.- OFDM y OFDMA . 2.1 OFDM:

[email protected] |

40

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 20 [email protected] |

41

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Nota: FFT es la abreviatura usual (del inglés Fast Fourier Transform) de un eficiente algoritmo que permite calcular la transformada de Fourier discreta (DFT) y su inversa. La FFT es de gran importancia en una amplia variedad de aplicaciones, desde el tratamiento digital de señales y filtrado digital en general a la resolución de ecuaciones diferenciales parciales o los algoritmos de multiplicación rápida de grandes enteros. El algoritmo pone algunas limitaciones en la señal y en el espectro resultante. Por ejemplo: la señal de la que se tomaron muestras y que se va a transformar debe consistir de un número de muestras igual a una potencia de dos. La mayoría de los analizadores TRF permiten la transformación de 512, 1024, 2048 o 4096 muestras. El rango de frecuencias cubierto por el análisis TRF depende de la cantidad de muestras recogidas y de la proporción de muestreo. La Transformada de Fourier discreta, DFT es una herramienta digital que se utiliza para analizar el contenido de frecuencia de señales discretas. La Transformada Rápida de Fourier, FFT es un algoritmo rápido para calcular la DFT.

Figura 21

[email protected] |

42

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 22

Figura 23

[email protected] |

43

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

2.2 Características de la modulación OFDM La multiplexación de portadoras OFDM es muy robusta frente al multitrayecto (multi-path), que es muy habitual en los canales de radiodifusión, frente a las atenuaciones selectivas en frecuencia y frente a las interferencias de RF. Debido a las características de esta multiplexación, es capaz de recuperar la información de entre las distintas señales con distintos retardos y amplitudes (fading) que llegan al receptor, por lo que existe la posibilidad de crear redes de radiodifusión de frecuencia única sin que existan problemas de interferencia. Si se compara a las tecnicas de banda ancha como CDMA, OFDM genera una alta tasa de transmisión al dividir el flujo de datos en muchos canales paralelos o subportadoras que se transmiten en igual numero de carriers de banda angosta y con tiempos de símbolo (uno o varios bits) mayores al caso de usar banda ancha donde para lograr la misma tasa de transmisión los tiempos de símbolo son más cortos. Los canales de banda angosta de OFDM son ortogonales entre sí, lo que evita el uso de bandas de guardas y así un eficiente uso del espectro. Ya que los desvanecimientos (fading) afectan selectivamente a uno o un [email protected] |

44

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES grupo de canales, es relativamente simple ecualizarlos en forma individual lo que también se contrapone a la ecualización de un sistema de banda ancha. Normalmente se realiza la multiplexación OFDM tras pasar la señal por un codificador de canal con el objetivo de corregir los errores producidos en la transmisión, entonces esta multiplexación se denomina COFDM, del inglés Coded OFDM.

2.3 Sistemas que utilizan la modulación OFDM Entre los sistemas que usan la modulación OFDM se destacan: ƒ

La televisión digital terrestre DVB-T

ƒ

Nota ** (Digital Video Broadcasting – Terrestrial, en castellano Difusión de Video Digital - Terrestre) es el estándar para la transmisión de televisión digital terrestre creado por la organización europea DVB. Este sistema transmite audio, video y otros datos a través de un flujo MPEG-2, usando una modulación COFDM., que es un estandar de TDT (transmisión digital terrestre).

ƒ

La radio digital DRM (estándares de radiodifusión sonora de radio digital)

ƒ ƒ

El protocolo de enlace ADSL El protocolo de red de área local IEEE 802.11a/g/n, también conocido como Wireless LAN

ƒ

El sistema de transmisión inalámbrica de datos WiMAX

ƒ

El sistema de transmisión de datos basados en PLC

ƒ

Telefonia movil 4G LTE

2.4 OFDMA (Orthogonal Frecuency Division Multiple Access) OFDMA es una versión multiusuario de la conocida multiplexación por división de frecuencias ortogonales. Se utiliza para conseguir que un conjunto de usuarios de un sistema de telecomunicaciones puedan [email protected] |

45

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES compartir el espectro de un cierto canal para aplicaciones de baja velocidad. El acceso múltiple se consigue dividiendo el canal en un conjunto de subportadoras que se reparten en grupos en función de la necesidad de cada uno de los usuarios. Para conseguir una mayor eficiencia, el sistema se realimenta con las condiciones del canal, adaptando continuamente el número de subportadoras asignadas al usuario en función de la velocidad que éste necesita y de las condiciones del canal. Si la asignación se hace rápidamente, se consigue cancelar de forma eficiente las interferencias co-canal y los desvanecimientos rápidos, proporcionando una mayor eficiencia espectral que OFDM.

Figura 24

[email protected] |

46

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

[email protected] |

47

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

[email protected] |

48

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 25

3.- Modulaciones en Wimax y LTE. Wimax ƒ

La IEEE 802.16d (servicio fijo Wimax ) es una tecnología de punto a varios puntos que utiliza la División de Frecuencia Ortogonal Multiplexing (OFDM). Para el entorno fijo, las velocidades teóricas máximas que se pueden obtener son de 70 Mbps con un ancho de banda de 20 MHz. Sin embargo, en entornos reales se han conseguido velocidades de 20 Mbps con radios de célula de hasta 6 Km, ancho de banda que es compartido por todos los usuarios de la célula.

ƒ

IEEE 802.16e (móvil) es una tecnología de varios puntos a varios puntos, que se asemeja a la de una infraestructura celula . Utiliza la División de Frecuencia Ortogonal Múltiple Access (OFDMA). Se le llama de movilidad completa pues permite el desplazamiento del usuario de un modo similar al que se puede dar en GSM/UMTS, el móvil, aun no se encuentra desarrollado y actualmente compite con las tecnologías LTE, (basadas en femtocélulas, conectadas mediante cable), por ser la alternativa para las operadoras de telecomunicaciones que apuestan por los servicios en movilidad, este estándar, en su variante "no licenciado", compite con el WiFi IEEE 802.11n, ya que la mayoría de los portátiles y dispositivos móviles, empiezan a estar dotados de este tipo de conectividad (principalmente de la firma Intel).

[email protected] |

49

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Ofrece ventajas inherentes en términos de latencia, eficiencia en el uso del espectro de frecuencia de radio y soporte avanzado de antenas, lo que en definitiva se traduce en un desempeño superior al de las actuales tecnologías de redes inalámbricas de área amplia. Por otra parte, las tecnologías inalámbricas 4G de próxima generación están evolucionando hacia OFMDA y redes IP ya que son ideales para proporcionar servicios inalámbricos de datos a un costo razonable. ƒ

Estas dos soluciones fueron diseñadas para brindar servicios inalámbricos de banda ancha de alto rendimiento a costos reducidos.

ƒ

**Nota: Una femtocelda es una estación base en miniatura, que se integra con la red móvil mediante una conexión de banda ancha, generalmente Adsl. Ver detalles en http://www.wikitel.info/wiki/Femtocelda

3.1 802.16m El 7 de octubre de 2009 los grupos 3rd Generation Partnership Project (3GPP) y el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) entregaron sus especificaciones para LTE Advanced y WiMAX 2.0 (802.16m) a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), para que las incluya como parte de la familia IMT-Advanced, que vendría a ser la evolución de la familia IMT-2000 — Se espera que este nuevo estándar alcance velocidades de transferencia de hasta 1Gbps en modo "nómada" (movilidad restringida) o en modo de alta eficacia/señal fuerte. El estándar también tiene un modo de "alta movilidad" (cobertura cuando nos movemos a 60-250 Km/h, o incluso más) que permite tasas de hasta 100 Mbps. La comunidad WiMAX llevaba aletargada un tiempo ante la avalancha de [email protected] |

50

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES anuncios sobre LTE, y por las propias cifras de usuarios, que le conferían un lugar de nicho. Sin embargo, aunque ya hay 30 operadores comprometidos con LTE, también los hay con WiMAX, como es el caso de Sprint en Estados Unidos, KDDI en Japón o Yota en Rusia. De hecho este último operador —que está entrando en la región latinoamericana con la tecnología (Nicaragua y Perú)— está probando con Samsung la versión WiMAX 2.0. Lo que sí se sabe es que es compatible hacia atrás con la versión móvil actual (802.16e). Un dato que apunta al posible crecimiento de WiMAX es que el brazo internacional de Clearwire, Clearwire International, implemento la tecnología WiMAX en España en 2010, un mercado donde la tecnología ya opera comercialmente de forma muy limitada de la mano de Telefónica, que adquirió al operador Iberbanda. También, la empresa cuenta con licencias en la banda de 3,5 GHz en Bélgica, Alemania, Irlanda, Rumania y Dinamarca. Durante el ITU Telecom World 2009, el presidente de Clearwire International, Barry West, dijo estar harto del “hype” alrededor de LTE, y aseguró que la tecnología WiMAX no iba a desaparecer del mercado. Al margen de esta revitalización de WiMAX debido a su maquinaria de relaciones públicas en el congreso de la UIT, las proyecciones del WiMAX Forum no han sido actualizadas, y siguen apuntando a 100 millones de usuarios para 2013, cuando en la actualidad habría, en el mejor de los casos, 10 millones. En la grafica siguiente vemos los objetivos principales de 802.16m

[email protected] |

51

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 26

[email protected] |

52

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

**Nota: SOFDMA Si bien es similar, el SOFDMA posee más ventajas que el OFDMA. El SOFDMA no modifica el ancho de los subcarriers por otros anchos de banda de canal y determina los números de subcarrier tomando una medición directa y proporcional del ancho de banda de canal. El ancho del carrier constante adquiere una utilización de espectro más alto en los canales anchos, reduce el costo de los canales angostos y mantiene la capacidad de interferencia anti-multi-path por medio de diferentes anchos de banda de canal, lo que es básicamente consistente con la capacidad de soporte de movilidad. El rango del ancho de banda dinámico que provee el SOFDMA es entre 1.25MHz-20MHz. En caso de un ancho de banda de 10MHz, las tasas de downlink y uplink son de alrededor de 63Mbps y 28Mbps respectivamente..

3.2 Más sobre LTE Emplea la banda de los 700 MHz, aprovechando que ha quedado liberada tras el apagón de la televisión analógica frente a la digital, [email protected] | 53

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES para lograr mejor cobertura y penetración en los edificios, algo imprescindible para las operadoras que lo comercialicen. En el funcionamiento de la tecnología LTE podemos diferenciar entre su funcionamiento en el canal de descarga de datos y en el canal de subida de datos. En la descarga (enlace descendente DOWN LINK) con LTE se emplea una modulación OFDMA (acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal). Las subportadoras se modulan con un rango de símbolos QPSK, 16QAM o 64QAM. Es muy fuerte contra los efectos de multipath, idónea para implementaciones MIMO o SFN (La Red de Frecuencia Única SFN o Single Frequency Network es un tipo de radiodifusión donde distintos transmisores emiten la misma señal en el mismo canal de frecuencia) . La subida de archivos (enlace ascendente UP LINK ) con LTE usa división de portadora simple de acceso múltiple (SC-FDMA) para simplificar el diseño y reducir consumo energético.

[email protected] |

54

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Vemos estos dos modos de funcionamiento en el siguiente esquema: OFDMA para el enlace descendente (DL) y SC-FDMA para el enlace ascendente (UL). OFDMA es multiportadora y SC-FDMA es SC (single carrier) Figura 27

El gráfico muestra una secuencia de ocho símbolos QPSK en un ejemplo con 4 sub-portadoras. Para OFDMA, los 4 símbolos de 2 bits c/u se toman en paralelo, cada uno de ellos modulando su propia subportadora en la fase QPSK apropiada. Después de un período de símbolo OFDMA, se deja un tiempo (para que no haya solapamientos) antes del siguiente período de símbolo.

3.3 SC-FDMA cada símbolo se transmite secuencialmente. Así, los 4 símbolos se transmiten en el mismo período de tiempo. El rango de símbolos más alto requiere de cuatro veces el ancho de banda del espectro. Después [email protected] |

55

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES de cuatro símbolos se deja el tiempo para evitar solapamientos mencionado anteriormente.

Downlink : OFDMA Transmission Scheme: LTE

Figura 28 La modulación elegida por el estándar 3GPP hace que las diferentes tecnologías de antenas (MIMO) tengan una facilidad de implementación, esto favorece según el medio de hasta cuadruplicar la eficiencia en la transmisión de datos.

4.- LTE vs WiMax Nos encontramos ante dos tecnologías inalámbricas que ofrecen grandes velocidades, como hemos demostrado anteriormente, pudiendo llegar a cuadruplicar la velocidad actual.

[email protected] |

56

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Realmente podemos hablar de que se trata de dos tecnologías, las cuales trabajan sobre IP, que tienen mucho en común ya que las dos proporcionan el mismo enfoque de las descargas y hacen uso de MIMO, lo que quiere decir que la información es enviada sobre dos o más antenas desde una misma celda. Además las descargas están mejoradas en los dos sistemas ya que utilizan OFDM que soporta transmisiones multimedia y de vídeo sostenidas. Gran parte de la gente opina que la gran diferencia entre estas dos tecnologías es meramente política ya que depende de las compañías que las apoyan y a sus respectivos intereses, aunque también hay quienes opinan que la diferencia está en el coste. Otros expertos opinan que la diferencia está en la cantidad de espectro que necesita cada tecnología para poder llegar a las velocidades que los propios usuarios están exigiendo, ya que ambas pueden alcanzar grandes y muy similares velocidades y transmiten la señal de forma muy parecida. En principio se piensa que una tecnología no debería destruir a la otra, pero en general se cree que la tecnología más usada será LTE ya que la mayoría de las operadoras a nivel mundial trabajan con GSM (Global System for Mobile Communications), a pesar de que el estándar WiMax ha sido ya aprobado definitivamente y la especificación final de LTE todavía no está disponible. Como ejemplo de la supuesta supremacía de LTE frente a WiMax, podemos aportar datos de que ciertas compañías como AT&T (proveedor con infraestructura GSM, al igual que T-Mobile) y Verizon Wireless han apostado por la adopción de LTE y planean llevar a cabo grandes despliegues de esta tecnología en 2011 o 2012. Además Sprint tampoco ha descartado crear despliegues LTE. En Europa, LTE es la tecnología escogida[11] por la mayoría para adaptarse a las tecnologías 4G, debido a su compatibilidad con GSM, GPRS y UMTS, estándares dominantes en estas tierras, a pesar de que la operadora europea Vodafone lleva tiempo anunciando sus planes para desplegar una red WiMax en nuestro continente. Aunque ya hemos comentado algunas de las velocidades que pueden llegar a alcanzar ambas tecnologías, la realidad es que la velocidad real [email protected] | 57

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES es difícil de asegurar ya que variará según la cantidad de abonados conectados en un momento determinado a una torre celular, la distancia a la que se encuentren de ella, la frecuencia que se utilice y la potencia de procesamiento del dispositivo que se esté usando. En el caso de la tecnología WiMax, como otras tecnologías basadas en Radiofrecuencia, sus transmisores y receptores ocupan poco espacio y como consecuencia se pueden colocar en azoteas o terrazas, en torres o incluso colgarse de los edificios. Sus requisitos de apoyo son modestos y no cabe duda que es un ahorro bastante importante en nuevas concesiones en excavaciones, plantado de postes, empalmado de cables, repetidores, etc. El caso más extremo es el de zonas apartadas con baja densidad demográfica en las cuales es inviable, debido al alto coste por usuario, la instalación de redes por cable y la única opción sería la instalación inalámbrica. Otro de los aspectos es la velocidad de despliegue, la cual en el caso de la tecnología inalámbrica es únicamente el posicionamiento de los receptores y emisores, incluso en algunos casos los terminales no son cosa de profesionales, sino de los usuarios terminales (como por ejemplo los móviles). En el caso de la portabilidad y movilidad está claro que, cómo en el punto anterior, sabemos que si la instalación es fácil, la portabilidad también lo será y únicamente desmontando y trasladando unas antenas tendremos hecha la portabilidad. En algunos casos, como WLAN y celular, tenemos la posibilidad de tener la conectividad móvil, con lo que la movilidad está asegurada. Si hablamos de los inconvenientes de Wimax en primer lugar tenemos la disponibilidad de espectro. Estas tecnologías basadas en transmisión por RF necesitan de una frecuencia y el espectro de radio es escaso, de 3 KHz a 30 GHz, lo que no es tanto como parece ya que son muchos los que compiten por este espectro. Después está el caso del ancho de banda que nos presenta un problema lógico. Cuanto menos ancho de banda tengamos, menor será [email protected] |

58

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES la velocidad. Dan igual los algoritmos de compresión que inventemos, el factor último determinante siempre será el ancho de banda. Un problema muy común también es el de la línea de visión, por el cual para una correcta transmisión debemos de tener contacto visual con el emisor base, ya que todo obstáculo físico se transforma en un efecto negativo para la transmisión. Esto no sucede en las tecnologías por cable en las cuales disponemos de un conductor que nos “guía” la señal. Otro de los fallos de esta tecnología, y de toda la tecnología basada en transmisión por RF, son los errores de transmisión causados por todo aparato, sistema o dispositivo, del que podemos saber o desconocer lo que lo hace un inconveniente inevitable de esta tecnología. Por último, el mayor error de esta tecnología es compartido con el de las tecnologías basadas en RF es la seguridad. Nuestra transmisión puede ser fácilmente interceptada simplemente colocando una antena que logre captar dicha señal y ya estará en manos ajenas. La única manera de preservar la privacidad es mediante la encriptación.

4.1 Comparativa LTE – WiMax

[email protected] |

59

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Figura 29

[email protected] |

60

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

4.2 TD-SCDMA ¿Tiene el TD-SCDMA futuro más allá de las fronteras de China?

Figura 30 A diferencia de lo que viene ocurriendo en el resto del mundo donde se vienen lanzando mayoritariamente sistemas móviles 3G como W-CDMA y en menor escala CDMA2000, China Mobile –el operador celular más grande del mundo con más de 332 millones de abonados ha lanzado una red celular 3G bajo el estándar TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access) que ha ocasionado opiniones adversas en el sentido que China debería innovar mediante el desarrollo de nuevos servicios y aplicaciones en lugar de impulsar el de un nuevo estándar móvil. Las principales características del estándar TD-SCMDA es que está basado en TDD (Time Division Duplex) en lugar de FDD (Frequency Division Duplex) como son la mayoría de los sistemas celulares móviles. TDD difiere de FDD en que tanto el canal de subida (uplink) como el de bajada (downlink) usan la misma portadora de frecuencia. La portadora TD-SCDMA es de 1.6 MHz a diferencia de UMTS/HSDPA que usa portadoras de 2x5 MHz, por lo que promete una mejor eficiencia espectral alcanzando velocidades pico de 1.9 Mbps. En Abril del 2009, ZTE anunció que recibió confirmación de haber ganado contratos para la implementación del 46.7% de las estaciones base para las ciudades de Beijing, Tianjin, Shenzhen, Shenyang, Qinhuangdao, y Xiamen, así mismo Datang Mobile se adjudicó el 36,6%, TD Tech el 13.8%, y Putian Group (Potevio) el 2.72%. Con relación a la [email protected] |

61

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES red de Core, los adjudicados son ZTE, Huawei y Alcatel Shanghai Bell para su implementación en las ciudades de Beijing, Guangzhou, Xiamen y Qinhuangdao. Es evidente que China apuesta por la economía a escala, y el costo de los terminales tiene un gran peso en esta decisión, por ejemplo, el pago por regalías sería muchísimo menos del 5% que es lo que se pagaría a Qualcomm -inventor del CDMA- por los terminales basados en otros estándares 3G. Al esfuerzo de China Mobile, también se han unido China Telecom y China Network Communications. Adicionalmente, al grupo T3G conformado por Samsung Electronics, Motorola, Datang Mobile, y NXP Semiconductors dedicado al desarrollo de terminales TD-SCDMA, se han comprometido compañías como Nokia, LG Electronics, Sony Ericsson, así como también BenQ y Inventec Appliances de Taiwan, así que esta competencia impactará aún más en la reducción de precios. Entonces desde esta perspectiva de costo, el precio de venta de estos terminales sería bastante competitivo, los teléfonos duales TDSCDMA/GSM sólo costarían 200 yuans (US$26) más que los modelos que son sólo GSM. Por ejemplo, un terminal TD-SCDMA de Samsung costaría 2,500 yuans (US$ 325) que sería la mitad de lo que costarían los teléfonos WCDMA, que corresponderían más bien a teléfonos HSDPA. | ¿ TD-SCDMA tiene futuro fuera de China y de algunos países asiáticos?. Si esta tecnología se hubiera lanzado comercialmente un par de años antes habría sido una oportunidad de implementarla en América Latina, dado que ya se han lanzado UMTS/HSDPA. Esto por supuesto tendría que haber sido acompañado de la disponibilidad de espectros en cada uno de los países donde se hubiera lanzado el servicio. Tanto en Asia como en Europa hay disponibilidad de bandas de frecuencia para 3G TDD.

[email protected] |

62

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES 5.- Otros servicios inalámbricos. 5.1 ZigBee. ZigBee es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica de bajo consumo, basada en elestándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (wireless personal area network, WPAN). Su objetivo son las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías. Las características que lo diferencian de otras tecnologías: ƒ

Su bajo consumo

ƒ

Su topología de red en malla

ƒ

Su fácil integración (se pueden fabricar nodos con muy poca electrónica).

ZigBee utiliza la banda ISM para usos industriales, científicos y médicos; en concreto, 868 MHz en Europa, 915 en Estados Unidos y 2,4 GHz en todo el mundo. Sin embargo, a la hora de diseñar dispositivos, las empresas optarán prácticamente siempre por la banda de 2,4 GHz, por ser libre en todo el mundo. El desarrollo de la tecnología se centra en la sencillez y el bajo costo. Los protocolos ZigBee están definidos para su uso en aplicaciones embebidas con requerimientos muy bajos de transmisión de datos y consumo energético. Se pretende su uso en aplicaciones de propósito general con características autoorganizativas y bajo costo (redes en malla, en concreto). Puede utilizarse para realizar control industrial, albergar sensores empotrados, recolectar datos médicos, ejercer labores de detección de humo o intrusos o domótica (El término Domótica proviene de la unión de las palabras domus (que significa casa en latín) y tica (de automática, palabra en griego, 'que funciona por sí sola'). La red en su conjunto utilizará una cantidad muy pequeña de energía de forma que cada dispositivo individual pueda tener una autonomía de hasta 5 años antes de necesitar un recambio en su sistema de alimentación. [email protected] |

63

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

5.2 ZigBee vs. Bluetooth ZigBee es muy similar al Bluetooth pero con algunas diferencias: ƒ

Menor consumo eléctrico que el de Bluetooth. En términos exactos, ZigBee tiene un consumo de 30mA transmitiendo y de 3uA en reposo, frente a los 40mA transmitiendo y 0.2mA en reposo que tiene el Bluetooth. Este menor consumo se debe a que el sistema ZigBee se queda la mayor parte del tiempo dormido, mientras que en una comunicación Bluetooth esto no se puede dar, y siempre se está transmitiendo y/o recibiendo.

ƒ

Tiene una velocidad de hasta 250 kbps, mientras que en Bluetooth es de hasta 1 Mbps.

ƒ

Debido a las velocidades de cada uno, uno es más apropiado que el otro para ciertas cosas. Por ejemplo, mientras que el Bluetooth se usa para aplicaciones como los teléfonos móviles y la informática casera, la velocidad del ZigBee se hace insuficiente para estas tareas, desviándolo a usos tales como la Domótica, los productos dependientes de la batería, los sensores médicos, y en artículos de juguetería, en los cuales la transferencia de datos es menor.

ƒ

Los módulos ZigBee son los transmisores inalámbricos más baratos de la historia. Tienen un coste aproximado de alrededor de los 6 euros, y dispondrán de una antena integrada, control de frecuencia y una pequeña batería.

5.3 RFDI RFID (siglas de Radio Frequency IDentification, en español identificación por radiofrecuencia) es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remoto que usa dispositivos denominados etiquetas, tarjetas, transpondedores o tags RFID. El [email protected] |

64

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES propósito fundamental de la tecnología RFID es transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio. Las tecnologías RFID se agrupan dentro de las denominadas Auto ID (automatic identification, o identificación automática). Un sistema RFID consta de los siguientes tres componentes: ƒ

Etiqueta RFID o transpondedor: compuesta por una antena, un transductor radio y un material encapsulado o chip. El propósito de la antena es permitirle al chip, el cual contiene la información, transmitir la información de identificación de la etiqueta. Existen varios tipos de etiquetas. El chip posee una memoria interna con una capacidad que depende del modelo y varía de una decena a millares de bytes. Existen varios tipos de memoria.

Las etiquetas RFID son unos dispositivos pequeños, similares a una pegatina, que pueden ser adheridas o incorporadas a un producto, un animal o una persona. Contienen antenas para permitirles recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un emisor-receptor RFID. Las etiquetas pasivas no necesitan alimentación eléctrica interna, mientras que las activas sí lo requieren. Una de las ventajas del uso de radiofrecuencia (en lugar, por ejemplo, de infrarrojos) es que no se requiere visión directa entre emisor y receptor. Ya dijimos que los tags pasivos no poseen alimentación eléctrica. La señal que les llega de los lectores induce una corriente eléctrica pequeña y suficiente para operar el circuito integrado CMOS del tag, de forma que puede generar y transmitir una respuesta. La mayoría de tags pasivos utiliza backscatter (retrodispersion o energía reflejada) sobre la portadora recibida; esto es, la antena ha de estar diseñada para obtener la energía necesaria para funcionar a la vez que para transmitir la respuesta por backscatter. Esta respuesta puede ser cualquier tipo de información, no sólo un código identificador. Un tag puede incluir memoria no volátil, posiblemente escribible (por ejemplo EEPROM). Los tags pasivos suelen tener distancias de uso práctico comprendidas entre los 10 cm (ISO 14443) y llegando hasta unos pocos metros [email protected] |

65

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES (EPC e ISO 18000-6), según la frecuencia de funcionamiento y el diseño y tamaño de la antena. Por su sencillez conceptual, son obtenibles por medio de un proceso de impresión de las antenas. Como no precisan de alimentación energética, el dispositivo puede resultar muy pequeño: pueden incluirse en una pegatina o insertarse bajo la piel (tags de baja frecuencia). | Tags activos A diferencia de los tags pasivos, los activos poseen su propia fuente autónoma de energía, que utilizan para dar corriente a sus circuitos integrados y propagar su señal al lector. Estos tags son mucho más fiables (tienen menos errores) que los pasivos debido a su capacidad de establecer sesiones con el reader. Gracias a su fuente de energía son capaces de transmitir señales más potentes que las de los tags pasivos, lo que les lleva a ser más eficientes en entornos dificultosos para la radiofrecuencia como el agua (incluyendo humanos y ganado, formados en su mayoría por agua), metal (contenedores, vehículos). También son efectivos a distancias mayores pudiendo generar respuestas claras a partir de recepciones débiles (lo contrario que los tags pasivos). Por el contrario, suelen ser mayores y más caros, y su vida útil es en general mucho más corta. Muchos tags activos tienen rangos efectivos de cientos de metros y una vida útil de sus baterías de hasta 10 años. Algunos de ellos integran sensores de registro de temperatura y otras variables que pueden usarse para monitorizar entornos de alimentación o productos farmacéuticos. Otros sensores asociados con ARFID incluyen humedad, vibración, luz, radiación, temperatura y componentes atmosféricos como el etileno. Los tags activos, además de mucho más rango (500 m), tienen capacidades de almacenamiento mayores y la habilidad de guardar información adicional enviada por el transceptor. Actualmente, las etiquetas activas más pequeñas tienen un tamaño aproximado de una moneda. Muchas etiquetas activas tienen rangos prácticos de diez metros, y una duración de batería de hasta varios años. [email protected] |

66

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

Características de los Tags activos.

.- Fuente de alimentación propia mediante baterías de larga duración. .- Distancias de lectura escritura mayor de 10m a 100m generalmente. .- Diversas tecnologías y frecuencias. Hasta 868 MHz (UHF) o según estándares aplicados. 2,4 GHz muy utilizada (banda ISM, Industrial Scientific and Medical), la misma que para dispositivos wireless LAN 802.11b. .- Memoria generalmente entre 4 y 32 kbytes. .- Batería de larga duración (generalmente baterías de litio / dióxido de manganeso) ƒ

ƒ

Fabricantes: TagMaster, Identec Solutions, Siemens, WhereNet, Bluesoft, Syris RFID.[cita requerida] Precio del tag: 30 a 90 €.

La principal ventaja de los tags RFID activos respecto a los pasivos es el elevado rango de lectura, del orden de decenas de metros. Como desventajas, cabe destacar el precio, que es muy superior que los tags pasivos y la dependencia de alimentación por baterías. El tiempo de vida de las baterías depende de cada modelo de tag y también de la actividad de este, normalmente es del orden de años. Para facilitar la gestión de las baterías, es habitual que los tags RFID activos envían al lector información del nivel de batería, lo que permite sustituir con antelación aquellas que están a punto de agotarse.

[email protected] |

67

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Uso actual Dependiendo de las frecuencias utilizadas en los sistemas RFID, el coste, el alcance y las aplicaciones son diferentes. Los sistemas que emplean frecuencias bajas tienen igualmente costes bajos, pero también baja distancia de uso. Los que emplean frecuencias más altas proporcionan distancias mayores de lectura y velocidades de lectura más rápidas. Así, las de baja frecuencia se utilizan comúnmente para la identificación de animales, seguimiento de barricas de cerveza, o como llave de automóviles con sistema antirrobo. En ocasiones se insertan en pequeños chips en mascotas, para que puedan ser devueltas a su dueño en caso de pérdida. En los Estados Unidos se utilizan dos frecuencias para RFID: 125 kHz (el estándar original) y 134,5 kHz (el estándar internacional). Las etiquetas RFID de alta frecuencia se utilizan en bibliotecas y seguimiento de libros, seguimiento de palés, control de accesoen edificios, seguimiento de equipaje en aerolíneas, seguimiento de artículos de ropa y ahora último en pacientes de centros hospitalarios para hacer un seguimiento de su historia clínica. Un uso extendido de las etiquetas de alta frecuencia como identificación de acreditaciones, substituyendo a las anteriores tarjetas de banda magnética. Sólo es necesario acercar estas insignias a un lector para autenticar al portador. Las etiquetas RFID de UHF se utilizan comúnmente de forma comercial en seguimiento de envases, y seguimiento de camiones y remolques en envíos o en sistemas de distribución.

Figura 31 Una etiqueta RFID empleada para la recaudación con peaje electrónico

[email protected] |

68

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Las etiquetas RFID de microondas se utilizan en el control de acceso en vehículos de gama alta. Algunas autopistas, como por ejemplo El carril de Telepeaje IAVE En las autopistas de CAPUFE En Mexico la FasTrak de California, el sistema IPass de Illinois, el telepeaje TAG en las autopistas urbanas en Santiago de Chile, la totalidad de las autopistas pagas argentinas y la Philippines South Luzon Expressway E-Pass utilizan etiquetas RFID para recaudación con peaje electrónico. Las tarjetas son leídas mientras los vehículos pasan; la información se utiliza para cobrar el peaje en una cuenta periódica o descontarla de una cuenta prepago. El sistema ayuda a disminuir el entorpecimiento del tráfico causado por las cabinas de peaje. Sensores como los sísmicos pueden ser leídos empleando transmisoresreceptores RFID, simplificando enormemente la recolección de datos remotos. En enero de 2003, Michelin anunció que había comenzado a probar transmisores-receptores RFID insertados en neumáticos. El fabricante ofrece neumáticos con RFID a los fabricantes de automóviles. Su principal objetivo es el seguimiento de neumáticos en cumplimiento con la United States Transportation, Recall, Enhancement, Accountability and Documentation Act (TREAD Act). Las tarjetas con chips RFID integrados se usan ampliamente como dinero electrónico, como por ejemplo la tarjeta Octopus en HongKong, tarjeta bip! en Santiago de Chile para el transporte público (transantiago), la tarjeta SubteCard para el subterráneo de Buenos Aires, la tarjeta Cívica en Medellín, y en los Países Bajos como forma de pago en transporte público y ventas menores. Comenzando con el modelo de 2004, está disponible una "llave inteligente" como opción en el Toyota Prius y algunos modelos de Lexus. La llave emplea un circuito de RFID activo que permite que el automóvil reconozca la presencia de la llave a un metro del sensor. El conductor puede abrir las puertas y arrancar el automóvil mientras la llave sigue estando en la cartera o en el bolsillo. [email protected] |

69

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES En agosto de 2004, el Departamento de Rehabilitación y Corrección de Ohio (ODRH) aprobó un contrato de 415.000 dólares para ensayar la tecnología de seguimiento con Alanco Technologies. Los internos tienen unos transmisores del tamaño de un reloj de muñeca que pueden detectar si los presos han estado intentando quitárselas y enviar una alarma a los ordenadores de la prisión. Este proyecto no es el primero que trabaja en el desarrollo de chips de seguimiento en prisiones estadounidenses. Instalaciones en Míchigan, California e Illinoisemplean ya esta tecnología.

Sector textil-sanitario

Figura 32 Chip para textil, uniformidad. Resistente a cualquier proceso de lavado.

Bibliografia: • Fundamentos de los sistemas de comunicaciones móviles. Sendin Escalona. ISBN: 84-481-4027-3. • Rubén Kustra y Osvaldo Tujsnaider. Comunicaciones digitales. 2 volúmenes. Ahciet. • Principios de comunicaciones moviles. Sallent-ValenzuelaAgusti. Ediciones Universidad Politecnica Cataluña. • HSDPA/HSUPA for UMTS: High Speed Radio Access for Mobile Communications Edited by Harri Holma and Antti Toskala © 2006 John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 0-470-01884-4. [email protected] |

70

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES • •

• • • • • •

Fundamental of Wimax. Jeffrey Andrews. Prentice Hall. ISBN-13: 978-0-13-222552-6 Toni Janevski, MOBILE AND WIRELESS MULTIMEDIA NETWORKS: TECHNOLOGIES, REGULATION AND BUSINESS ASPECTS. ITU. Centre of excellence for Europe. Broadband Telecommunications handbook. Regis Bates. Mc Graw Hill. ISBN 0−07−139851−1 Comunicaciones móviles. Hernando Rabanos. ISBN: 84-8004231-1 Comunicaciones móviles. Huidobro Moya. Paraninfo. David Roldan Martinez. Comunicaciones inalambricas. ISBN: 847897-621-3 A. Goldsmith. Wireless communication. 2005 An Introduction to GSM. Redl. Artech House. ISBN 0-89006785-6

Links http://www.3gpp2.org/

3g partnership project

http://www.3gamericas.org/ https://www.wimax.com/ http://www.gsmworld.com http://www.umtsforum.net/ http://www.gsacom.com www.ICAmericas.net Instituto de conectividad de las Americas http://www.itu.int/ITU-R/index-es.html Sector de Radiocomunicaciones de la UIT. http://www.citel.oas.org/sp/ccp3_e.asp Radiocomunicaciones Citel www.telcordia.comhttp://www.itu.int/osg/spu/publications/internetofthi ngs/InternetofThings_summary.pdf#search=%22the%20internet%20of %20the%20things%22 www.itu.int http://www.ahciet.net/tecnologia/default.asp?idm=10025&idsm=10032 Telefonica: www.telefónica.com.es [email protected] |

71

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES http://www.3gamericas.org/index.cfm?fuseaction=pressreleasedisplay& pressreleaseid=2459 http://www.3gamericas.org/index.cfm?fuseaction=pressreleasedisplay& pressreleaseid=2428 http://www.clarin.com/diario/2009/08/26/sociedad/s-01985688.htm http://www.analitica.com/noti-tips/1722279.asp http://www.3gamericas.org/index.cfm?fuseaction=page&pageid=940 http://www.3gamericas.org/index.cfm?fuseaction=dsp_map http://www.celularis.com/tag/4g http://www.idg.es/pcworldtech/mostrarArticulo.asp?id=185167&seccion =Movilidad http://www.gadgetos.com/2690/sprint-4g.html http://es.wikitel.info/wiki/Long_Term_Evolution http://es.wikitel.info/wiki/OFDM http://es.wikitel.info/wiki/Antenas_inteligentes http://es.wikitel.info/wiki/WiMAX http://www.neoteo.com/telefonia-movil-rumbo-al-4g-15511.neo http://www.poderpda.com/component/option,com_fireboard/Itemid,75/ func,view/catid,10/id,15026/ http://www.derf.com.ar/despachos.asp?cod_des=285668&ID_Seccion= 21 http://www.blogdemoviles.com.ar/category/celulares-3g/ http://www.google.com/hostednews/epa/article/ALeqM5jLs15Uy6QTtWC ftj1N1MGTJ_rgMQ http://www.lne.es/sociedad-cultura/2009/08/27/sociedad-sonypresenta-primer-libro-electronico-inalambrico-conexion/800521.html http://www.lanacion.com.ar/nota.asp?nota_id=1167523 http://www.personal.com.ar/micro3g/index.htm http://www.personal.com.ar/servicios/aplicaciones/navegador.html Acrónimos y glosario. http://www.zonagratuita.com/curiosidades/DicTelefonica/S.htm un diccionario de acrónimos de Telefónica. http://www.wilac.net/descargas/documentos/glosario%20telecomunicac iones.pdf es un glosario de telecomunicaciones

[email protected] |

72

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES SANCHO ITU-T Sector Abbreviations and defiNitions for a teleCommunications tHesaurus Oriented database http://www.itu.int/sancho/index.asp TERMITE 6L - Terminology of Telecommunications database in 6 languages. ITU (se require password de acceso). http://www.itu.int/terminology/index.html Abreviaturas: 3G: Third Generation (Tercera Generación). 3WC: Three Way Call (Llamada de 3 Vías). AC: Authentication Center (Centro de Autenticación). ACELP: Algebraic Code Excited Linear Predictive AFS: Advanced Freephone Service (Servicio Avanzado de Telefonía Gratuita). AIN: Advanced Intelligent Network (Red Inteligente Avanzada). AMPS: Advanced Mobile Phone System. (Sistema Avanzado de Telefonía Móvil). ANSI: American National Standard Institute ARIB: Association of Radio Industries and Bussiness (Asociación de Industrias de Radio y Negocios). ASP: Application Service Provider (Proveedor de Servicios de Aplicación). BHCA: Busy Hour Call Attempts (Intentos de Llamadas en la Hora Pico). BS: Base Station (Estación Base). BSC: Base Station Controller (Controlador de Estación Base). BTS: Base Station Transceiver Subsystem (Subsistema del Transmisor [email protected] |

73

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES de la Estación Base). CALEA: Communications Assistance for Law Enforcement Act (Acta de Asistencia en las Telecomunicaciones para el Cumplimiento de la Ley). CAMEL: Customized Applications for Mobile Network Enhanced Logic (Aplicaciones "a la medida" para Lógica Mejorada de Redes Móviles). CCS: Calling Card Service (Servicio de Tarjetas para Llamar). CDG: CDMA Development Group. (Grupo de Desarrollo de CDMA). CDMA: Code Division Multiple Access. (Acceso Múltiple por División de Código). CDMA-DS: CDMA Direct Sequence (Secuencia Directa de CDMA). CDPD: Cellular Digital Packet Data (Datos de Paquetes Digitales Celulares). CF: Call Forward (Avance de Llamada). CLID: Calling Line ID (Identificados de Línea Llamante). CORBA: Common Object Request Broker Arquitecture (Arquitectura de Objetos Comunes para Solicitud). CPP: Calling Party Pays (Parte Llamante Paga). CSD: Circuit Switched Data (datos Conmutados por Circuito). CT: Call Transfer (Tansferencia de Llamada). CTIA: Cellular Telecommunications & Internet Association. (Asociación de Telecomunicaciones Celulares e Internet). CW: Call Waiting (Llamada en Espera). DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol (Protocolo Dinámico de Configuración del Host). EDGE: Enhanced Data rates for GSM/global Evolution (Tasas mejoradas de Datos para la Evolución Global de GSM). [email protected] |

74

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES EDI: Electronic Data Interchange (Intercambio Electrónico de Datos). EHLR: External Home Location Register. (Registro Externo de Localización de Usuarios Domésticos). EPI: External Provisioning Interface (Interface Externa de Provisionamiento). ETSI: European Telecommunication Standard Institute EV: EVolution EVRC: Enhanced Variable Rate Codec (Codificador/decodificador Mejorado de Tasa Variable). GCP: Gateway Control Protocol (Protocolo de Control de Interface). GGSN: Gateway GSM Service Node (Nodo de Servicio de la Interfaz GSM). GPRS: General Packet Radio Service (Servicio de Readio de Paquetes Generales). GSM: Global System for Mobile Communications (Sistema Global para Comunicaciones Móviles). GSM: Groupe Spéciale Mobil (Originally) (Grupo Especial Móvil-Original). HDML: Handheld Device Markup Language. HDR: High Data Rate (Tasa de Datos Alta). HLR: Home Location Register. (Registro de Localización de usuarios Domesticos). HSCSD: High Speed CSD (CSD de Alta Velocidad). IDC: Internet Data Center (Centro de Datos Internet). IFAST. International Forum on ANSI-41 Standard Technology (Foro Internacional de Tecnologías basadas en el Estándar ANSI-41). IMPP: Instant Messaging and Presence Protocol (Protocolo de Mensajes y Presencia Inmediata) [email protected] | 75

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

IMT-2000: International Mobile Telecommunications 2000 (Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000). IN: Intelligent Network (Red Inteligente). IOC: IMSI Oversight Council (Consejo de Custodia de IMSIs). IOS: Interoperability Standard (Estándar de Interoperabilidad). IP: Intelligent Peripheral. (Periferico Inteligente). IP: Internet Protocol (Protocolo de Internet). IRM: International Roaming MIN. (MIN para Roaming Internacional). ITS: Intelligent Transport System. (Sistema Inteligente de Transporte). IVR: Interactive Voice Response. (Respuesta Interactiva de Voz). IWF: Inter-Working Function (Función Interfaz Interredes). LD: Long Distance (Larga Distancia). LMDS: Local Multipoint Distribution System (Sistema Local de Distribución Multipuntos). LNP: Local Number Portability (Portabilidad de Número Local). MAP: Mobile Application Part (Parte de Aplicación Móvil). MAPS: MAP Application Provisioning System. MC: Multi Carrier (Multi Portadoras CDMA). MDN: Mobile Directori Number. (Número de Directorio Móvil). MDS: Multi Distribution System (Sistema de Multidistribución). MGCP: Media Gateway Control Protocol [Megaco] (Protocolo de Control de Interfaces de Medios). MIN: Mobile Identification Number (Número de Identificación del Móvil). [email protected] |

76

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES MOS: Mean Opinion Score (Calificación Promedio de Opinión). MOU: Minutes Of Use (Minutos de Uso). MPLS: Multiprotocol Label Switching (Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo). MSC: Mobile Switching Center. (Cento de Conmutación Móvil=Central Celular). MSS: Mobile Satellite System (Sistema de Satélite Móvil). MWI: Message Waiting Indicator (Indicador de Mensajes en Espera). NACN: North America Cellular Network (Red Celular de Norte América) NAI: Network Access Identifiers (Identificadores de Acceso a la Red). NMS: Network Management System (Sistema de Manejo de Red). NP: Number Portability (portabilidad Numérica). OHA: Operators Harmonization Agreement (Acuerdo de Armonización entre Operadores). OMCR: Opperations and Maintence Center for Radio (Centro de Operaciones y Mantenimiento para Radio). OTA: Over The air Activation (Activación en el Aire). PCC: Prepaid Card Calling. PCN: Packet Core Network (Red Central de Paquetes). PCS: Personal Communications System. (Sistema de Comunicación Personal. Nombre de los sistemas celulares que transmiten a una frecuencia de 1900 MHz). PDA: Personal Digital Assistant. PDN: Packet Data Network (Red de datos Paquetizados). PDSN: Packet Data Service Node (Nodo de Servicos de Paquetes de Datos). [email protected] |

77

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

PINT: PSTN Internet Networking (Comunicación Interredes Internet-Red Telefónica Pública Conmutada). PKI: Public Key Infrastructure (Infraestructura Pública Clave). PNS: Personal Number Service (Servicio de Número Personal). POI: Point Of Telecommunications (Punto de Telecomunicaciones). POP: Point of Presence (Punto de Presencia). PSD: Packet Switched Data (Datos Conmutados en Paquetes). PSTN: Public Switching Telecommunications Network. (Red Telefónica Pública Conmutada). QCELP: Qualcomm Code Excited Linear Predictive RF: Radio Frecuency (Radio Frecuencia). RPE-LTP: Regular Pulse Excited Long Term Prediction (Predicción de Pulso Excitado Regularmente a Largo Plazo). RSVP: Resource Reservation Protocol (Protocolo de Reservación de Recursos). RTT: Radio Transmission Technology (Tecnología de Transmisión de Radio). RUIM: Removable User Identity Module (Módulo Removible de Identidad del Usuario). SCE: . Service Creation Environment. (Ambiente para Creación de Nuevos Servicios). SCP : Service Control Point. (Punto de Control de los Servicios). SDH: Synchronous Digital Herarchy (Jerarquía Digital Síncrona). SDP: Session Description Protocol (Protocolo de Descripción de Sesión). SDS: Software Development System (Sistema de Desarrollo de Sotfware). [email protected] |

78

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

SGSN: Server GPRS Support Node (Nodo del Servidor del Soporte GPRS). SID: System Identification Number. (Número de Identificación de Sistema). SIM: Subscriber Identity Module (Módulo de Identificación de Subscriptor). SIP: Sesion Initiation Protocol. SMS: Short Message Service (Servicio de Mansajed Cortos). SMSC: Short Message Center. (Nodo para el Servicio de Mensajes Cortos). SN: Service Node (Nodo de Servicio). SPINA: Subscriber Personal Identificator Number Access (Número de Identifficación Personal del Subscriptor para Acceso). SS7: Signaling System 7 (Sistema de Señalización No. 7). STP: Signal Transfer Point (Punto de Transferencia de Señalización). SW: Switch. (Central Telefónica, conmutador). TDMA: Time Division Multiple Access. (Acceso Múltiple por División de Tiempo). TIA/EIA-41-D: Telecommunications Industry Association /Electronic Industry Association-41. Standard that defines messages, parameters and procedures for the interoperation between different network elements. TIA: Telecommunications Industry Association. (Asociación de la Industria de Telecomunicaciones). TNM: Telecommunications Network Management (Manejo de la Red de Telecomunicaciones). TOPS: Traffic Operator Position System (Sistema de Posiciones de Operadores de Tráfico). [email protected] |

79

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

TTC: Telecommunications Technology Committee (Comité de Tecnologías de Telecomunicaciones). TUP: Telephone User Part (Parte de Usuario de Telefonía). TXI: TelecomXchange International UDP: User Datagram Protocol (Protocolo de Datagramas de Usuario). UIM: User Identity Module (Módulo de Identidad de Usuario). UMTS: Universal Mobile Telecommunications System (Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales). UTRAN: Universal Terrestrial Radio Access Network (Red de Acceso de Radio Terrestre Universal). UWC: Universal Wireless Communications. (Comunicaciones Universales Inalámbrica). VLR: Visitor Location Register. (Base de datos temporal para los usuarios visitantes). VM: Voice Mail (correo de Voz). VMS: Voice Messaging System (Sistema de Mensajes de Voz). VPN: Virtual Private Network (Red Privada Virtual). VPNS: Virtual Private Network.Service (Servicio de Redes Privadas Virtuales). VSELP: Vector Sum Excited Linear Predictive WAP: Wireless Access Protocol (Protocolo de Acceso Inalámbrico). WCDMA: Wideband CDMA (CDMA de Banda Ancha). WIN: Wireless Intelligent Network. (Red Inteligente Inalámbrica). WML: Wireless Markup Language WTP: Wireless Transaction Protocol (Protocolo de Transacciones [email protected] |

80

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Inalámbricas). WVPN: Wireless Virtual Private Network (Red Privada Virtual Inalámbrica). Bibliografia: • Fundamentos de los sistemas de comunicaciones móviles. Sendin Escalona. ISBN: 84-481-4027-3. • Rubén Kustra y Osvaldo Tujsnaider. Comunicaciones digitales. 2 volúmenes. Ahciet. • Principios de comunicaciones moviles. Sallent-ValenzuelaAgusti. Ediciones Universidad Politecnica Cataluña. • HSDPA/HSUPA for UMTS: High Speed Radio Access for Mobile Communications Edited by Harri Holma and Antti Toskala © 2006 John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 0-470-01884-4. • •

• • • • • •

Fundamental of Wimax. Jeffrey Andrews. Prentice Hall. ISBN-13: 978-0-13-222552-6 Toni Janevski, MOBILE AND WIRELESS MULTIMEDIA NETWORKS: TECHNOLOGIES, REGULATION AND BUSINESS ASPECTS. ITU. Centre of excellence for Europe. Broadband Telecommunications handbook. Regis Bates. Mc Graw Hill. ISBN 0−07−139851−1 Comunicaciones móviles. Hernando Rabanos. ISBN: 84-8004231-1 Comunicaciones móviles. Huidobro Moya. Paraninfo. David Roldan Martinez. Comunicaciones inalambricas. ISBN: 847897-621-3 A. Goldsmith. Wireless communication. 2005 An Introduction to GSM. Redl. Artech House. ISBN 0-89006785-6

Links http://www.3gpp2.org/

3g partnership project

http://www.3gamericas.org/ https://www.wimax.com/ [email protected] |

81

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES http://www.gsmworld.com http://www.umtsforum.net/ http://www.gsacom.com www.ICAmericas.net Instituto de conectividad de las Americas http://www.itu.int/ITU-R/index-es.html Sector de Radiocomunicaciones de la UIT. http://www.citel.oas.org/sp/ccp3_e.asp Radiocomunicaciones Citel www.telcordia.comhttp://www.itu.int/osg/spu/publications/internetofthi ngs/InternetofThings_summary.pdf#search=%22the%20internet%20of %20the%20things%22 www.itu.int http://www.ahciet.net/tecnologia/default.asp?idm=10025&idsm=10032 Telefonica: www.telefónica.com.es http://www.3gamericas.org/index.cfm?fuseaction=pressreleasedisplay& pressreleaseid=2459 http://www.3gamericas.org/index.cfm?fuseaction=pressreleasedisplay& pressreleaseid=2428 http://www.clarin.com/diario/2009/08/26/sociedad/s-01985688.htm http://www.analitica.com/noti-tips/1722279.asp http://www.3gamericas.org/index.cfm?fuseaction=page&pageid=940 http://www.3gamericas.org/index.cfm?fuseaction=dsp_map http://www.celularis.com/tag/4g http://www.idg.es/pcworldtech/mostrarArticulo.asp?id=185167&seccion =Movilidad http://www.gadgetos.com/2690/sprint-4g.html http://es.wikitel.info/wiki/Long_Term_Evolution http://es.wikitel.info/wiki/OFDM http://es.wikitel.info/wiki/Antenas_inteligentes http://es.wikitel.info/wiki/WiMAX http://www.neoteo.com/telefonia-movil-rumbo-al-4g-15511.neo http://www.poderpda.com/component/option,com_fireboard/Itemid,75/ func,view/catid,10/id,15026/ http://www.derf.com.ar/despachos.asp?cod_des=285668&ID_Seccion= 21 http://www.blogdemoviles.com.ar/category/celulares-3g/ [email protected] |

82

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES http://www.google.com/hostednews/epa/article/ALeqM5jLs15Uy6QTtWC ftj1N1MGTJ_rgMQ http://www.lne.es/sociedad-cultura/2009/08/27/sociedad-sonypresenta-primer-libro-electronico-inalambrico-conexion/800521.html http://www.lanacion.com.ar/nota.asp?nota_id=1167523 http://www.personal.com.ar/micro3g/index.htm http://www.personal.com.ar/servicios/aplicaciones/navegador.html Acrónimos y glosario. http://www.zonagratuita.com/curiosidades/DicTelefonica/S.htm un diccionario de acrónimos de Telefónica. http://www.wilac.net/descargas/documentos/glosario%20telecomunicac iones.pdf es un glosario de telecomunicaciones SANCHO ITU-T Sector Abbreviations and defiNitions for a teleCommunications tHesaurus Oriented database http://www.itu.int/sancho/index.asp TERMITE 6L - Terminology of Telecommunications database in 6 languages. ITU (se require password de acceso). http://www.itu.int/terminology/index.html Abreviaturas: 3G: Third Generation (Tercera Generación). 3WC: Three Way Call (Llamada de 3 Vías). AC: Authentication Center (Centro de Autenticación). ACELP: Algebraic Code Excited Linear Predictive AFS: Advanced Freephone Service (Servicio Avanzado de Telefonía Gratuita). AIN: Advanced Intelligent Network (Red Inteligente Avanzada). AMPS: Advanced Mobile Phone System. (Sistema Avanzado de Telefonía Móvil). [email protected] |

83

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES ANSI: American National Standard Institute ARIB: Association of Radio Industries and Bussiness (Asociación de Industrias de Radio y Negocios). ASP: Application Service Provider (Proveedor de Servicios de Aplicación). BHCA: Busy Hour Call Attempts (Intentos de Llamadas en la Hora Pico). BS: Base Station (Estación Base). BSC: Base Station Controller (Controlador de Estación Base). BTS: Base Station Transceiver Subsystem (Subsistema del Transmisor de la Estación Base). CALEA: Communications Assistance for Law Enforcement Act (Acta de Asistencia en las Telecomunicaciones para el Cumplimiento de la Ley). CAMEL: Customized Applications for Mobile Network Enhanced Logic (Aplicaciones "a la medida" para Lógica Mejorada de Redes Móviles). CCS: Calling Card Service (Servicio de Tarjetas para Llamar). CDG: CDMA Development Group. (Grupo de Desarrollo de CDMA). CDMA: Code Division Multiple Access. (Acceso Múltiple por División de Código). CDMA-DS: CDMA Direct Sequence (Secuencia Directa de CDMA). CDPD: Cellular Digital Packet Data (Datos de Paquetes Digitales Celulares). CF: Call Forward (Avance de Llamada). CLID: Calling Line ID (Identificados de Línea Llamante). CORBA: Common Object Request Broker Arquitecture (Arquitectura de Objetos Comunes para Solicitud). CPP: Calling Party Pays (Parte Llamante Paga). [email protected] |

84

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES CSD: Circuit Switched Data (datos Conmutados por Circuito). CT: Call Transfer (Tansferencia de Llamada). CTIA: Cellular Telecommunications & Internet Association. (Asociación de Telecomunicaciones Celulares e Internet). CW: Call Waiting (Llamada en Espera). DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol (Protocolo Dinámico de Configuración del Host). EDGE: Enhanced Data rates for GSM/global Evolution (Tasas mejoradas de Datos para la Evolución Global de GSM). EDI: Electronic Data Interchange (Intercambio Electrónico de Datos). EHLR: External Home Location Register. (Registro Externo de Localización de Usuarios Domésticos). EPI: External Provisioning Interface (Interface Externa de Provisionamiento). ETSI: European Telecommunication Standard Institute EV: EVolution EVRC: Enhanced Variable Rate Codec (Codificador/decodificador Mejorado de Tasa Variable). GCP: Gateway Control Protocol (Protocolo de Control de Interface). GGSN: Gateway GSM Service Node (Nodo de Servicio de la Interfaz GSM). GPRS: General Packet Radio Service (Servicio de Readio de Paquetes Generales). GSM: Global System for Mobile Communications (Sistema Global para Comunicaciones Móviles). GSM: Groupe Spéciale Mobil (Originally) (Grupo Especial Móvil-Original). HDML: Handheld Device Markup Language. [email protected] |

85

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

HDR: High Data Rate (Tasa de Datos Alta). HLR: Home Location Register. (Registro de Localización de usuarios Domesticos). HSCSD: High Speed CSD (CSD de Alta Velocidad). IDC: Internet Data Center (Centro de Datos Internet). IFAST. International Forum on ANSI-41 Standard Technology (Foro Internacional de Tecnologías basadas en el Estándar ANSI-41). IMPP: Instant Messaging and Presence Protocol (Protocolo de Mensajes y Presencia Inmediata) IMT-2000: International Mobile Telecommunications 2000 (Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000). IN: Intelligent Network (Red Inteligente). IOC: IMSI Oversight Council (Consejo de Custodia de IMSIs). IOS: Interoperability Standard (Estándar de Interoperabilidad). IP: Intelligent Peripheral. (Periferico Inteligente). IP: Internet Protocol (Protocolo de Internet). IRM: International Roaming MIN. (MIN para Roaming Internacional). ITS: Intelligent Transport System. (Sistema Inteligente de Transporte). IVR: Interactive Voice Response. (Respuesta Interactiva de Voz). IWF: Inter-Working Function (Función Interfaz Interredes). LD: Long Distance (Larga Distancia). LMDS: Local Multipoint Distribution System (Sistema Local de Distribución Multipuntos). LNP: Local Number Portability (Portabilidad de Número Local). [email protected] |

86

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES MAP: Mobile Application Part (Parte de Aplicación Móvil). MAPS: MAP Application Provisioning System. MC: Multi Carrier (Multi Portadoras CDMA). MDN: Mobile Directori Number. (Número de Directorio Móvil). MDS: Multi Distribution System (Sistema de Multidistribución). MGCP: Media Gateway Control Protocol [Megaco] (Protocolo de Control de Interfaces de Medios). MIN: Mobile Identification Number (Número de Identificación del Móvil). MOS: Mean Opinion Score (Calificación Promedio de Opinión). MOU: Minutes Of Use (Minutos de Uso). MPLS: Multiprotocol Label Switching (Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo). MSC: Mobile Switching Center. (Cento de Conmutación Móvil=Central Celular). MSS: Mobile Satellite System (Sistema de Satélite Móvil). MWI: Message Waiting Indicator (Indicador de Mensajes en Espera). NACN: North America Cellular Network (Red Celular de Norte América) NAI: Network Access Identifiers (Identificadores de Acceso a la Red). NMS: Network Management System (Sistema de Manejo de Red). NP: Number Portability (portabilidad Numérica). OHA: Operators Harmonization Agreement (Acuerdo de Armonización entre Operadores). OMCR: Opperations and Maintence Center for Radio (Centro de Operaciones y Mantenimiento para Radio). OTA: Over The air Activation (Activación en el Aire). [email protected] |

87

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

PCC: Prepaid Card Calling. PCN: Packet Core Network (Red Central de Paquetes). PCS: Personal Communications System. (Sistema de Comunicación Personal. Nombre de los sistemas celulares que transmiten a una frecuencia de 1900 MHz). PDA: Personal Digital Assistant. PDN: Packet Data Network (Red de datos Paquetizados). PDSN: Packet Data Service Node (Nodo de Servicos de Paquetes de Datos). PINT: PSTN Internet Networking (Comunicación Interredes Internet-Red Telefónica Pública Conmutada). PKI: Public Key Infrastructure (Infraestructura Pública Clave). PNS: Personal Number Service (Servicio de Número Personal). POI: Point Of Telecommunications (Punto de Telecomunicaciones). POP: Point of Presence (Punto de Presencia). PSD: Packet Switched Data (Datos Conmutados en Paquetes). PSTN: Public Switching Telecommunications Network. (Red Telefónica Pública Conmutada). QCELP: Qualcomm Code Excited Linear Predictive RF: Radio Frecuency (Radio Frecuencia). RPE-LTP: Regular Pulse Excited Long Term Prediction (Predicción de Pulso Excitado Regularmente a Largo Plazo). RSVP: Resource Reservation Protocol (Protocolo de Reservación de Recursos). RTT: Radio Transmission Technology (Tecnología de Transmisión de Radio). [email protected] |

88

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

RUIM: Removable User Identity Module (Módulo Removible de Identidad del Usuario). SCE: . Service Creation Environment. (Ambiente para Creación de Nuevos Servicios). SCP : Service Control Point. (Punto de Control de los Servicios). SDH: Synchronous Digital Herarchy (Jerarquía Digital Síncrona). SDP: Session Description Protocol (Protocolo de Descripción de Sesión). SDS: Software Development System (Sistema de Desarrollo de Sotfware). SGSN: Server GPRS Support Node (Nodo del Servidor del Soporte GPRS). SID: System Identification Number. (Número de Identificación de Sistema). SIM: Subscriber Identity Module (Módulo de Identificación de Subscriptor). SIP: Sesion Initiation Protocol. SMS: Short Message Service (Servicio de Mansajed Cortos). SMSC: Short Message Center. (Nodo para el Servicio de Mensajes Cortos). SN: Service Node (Nodo de Servicio). SPINA: Subscriber Personal Identificator Number Access (Número de Identifficación Personal del Subscriptor para Acceso). SS7: Signaling System 7 (Sistema de Señalización No. 7). STP: Signal Transfer Point (Punto de Transferencia de Señalización). SW: Switch. (Central Telefónica, conmutador). TDMA: Time Division Multiple Access. (Acceso Múltiple por División de [email protected] | 89

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES Tiempo). TIA/EIA-41-D: Telecommunications Industry Association /Electronic Industry Association-41. Standard that defines messages, parameters and procedures for the interoperation between different network elements. TIA: Telecommunications Industry Association. (Asociación de la Industria de Telecomunicaciones). TNM: Telecommunications Network Management (Manejo de la Red de Telecomunicaciones). TOPS: Traffic Operator Position System (Sistema de Posiciones de Operadores de Tráfico). TTC: Telecommunications Technology Committee (Comité de Tecnologías de Telecomunicaciones). TUP: Telephone User Part (Parte de Usuario de Telefonía). TXI: TelecomXchange International UDP: User Datagram Protocol (Protocolo de Datagramas de Usuario). UIM: User Identity Module (Módulo de Identidad de Usuario). UMTS: Universal Mobile Telecommunications System (Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales). UTRAN: Universal Terrestrial Radio Access Network (Red de Acceso de Radio Terrestre Universal). UWC: Universal Wireless Communications. (Comunicaciones Universales Inalámbrica). VLR: Visitor Location Register. (Base de datos temporal para los usuarios visitantes). VM: Voice Mail (correo de Voz). VMS: Voice Messaging System (Sistema de Mensajes de Voz). VPN: Virtual Private Network (Red Privada Virtual). [email protected] |

90

REDES AVANZADAS DE TELECOMUNICACIONES

VPNS: Virtual Private Network.Service (Servicio de Redes Privadas Virtuales). VSELP: Vector Sum Excited Linear Predictive WAP: Wireless Access Protocol (Protocolo de Acceso Inalámbrico). WCDMA: Wideband CDMA (CDMA de Banda Ancha). WIN: Wireless Intelligent Network. (Red Inteligente Inalámbrica). WML: Wireless Markup Language WTP: Wireless Transaction Protocol (Protocolo de Transacciones Inalámbricas). WVPN: Wireless Virtual Private Network (Red Privada Virtual Inalámbrica).

[email protected] |

91