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Sistemas celulares de tercera generación

Enviado por artuvera



  1. Historia del sistema móvil celular
  2. Primera generación
  3. Segunda generación
  4. Tercera generación
  5. IMT International Mobil Telecomunications
  6. Requerimientos de un sistema de tercera generación
  7. Asignación del espectro para IMT-2000
  8. Interfases de aire IMT-2000
  9. Evolución de los sistemas celulares a 3g
  10. Camino evolutivo de las redes CDMA
  11. Camino evolutivo de las redes GSM
  12. UMTS / WCDMA
  13. Esquema de acceso UTRA
  14. Espectro de UMTS (FDD,TDD)
  15. 3g en Venezuela
  16. Conclusiones
  17. Bibliografía

Introducción

La generación analógica que soportó voz durante mucho tiempo ha dado paso a la generación digital, y una vez más estamos a punto de ser testigos de otro avance en al ámbito de las comunicaciones móviles digitales.

La aparición de la tercera generación construida sobre una plataforma digital brindará la posibilidad de comunicarnos donde y como queramos, para ello será necesario que se implante el estándar IMT-2000, esta norma dará acceso inalámbrico a la infraestructura global de telecomunicaciones, mediante sistemas terrestres y satelitales que atenderá a usuarios móviles y fijos en redes públicas o privadas.

La primera generación analógica de sistemas de comunicación móvil se desarrolló en los años ochenta, fue seguida por una segunda generación digital que proporcionó avances significativos en cuanto al número de suscriptores asignados a una frecuencia dada, la seguridad y calidad de la voz, y además conformó las bases para la prestación de otros servicios como la transmisión de datos.

La 1ra y 2da generación de sistemas de comunicación móvil tuvieron como objetivo primordial dar soporte a comunicaciones de voz, y aunque pueden ser usadas para transmitir datos a baja velocidad no satisfacen los requerimientos de transmisión de grandes volúmenes de información a altas velocidades entre terminales inalámbricos y la red fija, necesarios para aplicaciones como videoconferencia, conexión a Internet, gestión multimedia y correo con video y audio. Por otra parte, existe la necesidad de proporcionar capacidad de roaming internacional a usuarios de teléfonos móviles que actualmente pierden conexión o tienen que recurrir a complicados procedimientos cuando viajan a otros países debido al intrincado laberinto de normas móviles en uso por diferentes países.

La tercera generación promete ser la respuesta a estos problemas planteados al ofrecer servicios de voz, datos y video a altas velocidades, y quizás el don de la ubicuidad en cuanto a comunicaciones móviles.

Historia del Sistema Móvil Celular

Antes de la implementación del sistema celular como se conoce actualmente, existieron sistemas de comunicación móvil previos, los cuales intentaron cubrir la necesidad de la comunicación en movimiento.

Los sistemas de comunicación móvil que precedieron a la telefonía celular fueron: la Comunicación Móvil de Radio (consistían en radios que se comunicaban entre sí dependiendo de la potencia de salida de cada unidad individual), el Servicio de Telefonía Móvil (MTS - sistema telefónico operado manualmente que permitía a un suscriptor comunicarse a otra parte usando la red terrestre) y el Servicio de Telefonía Móvil Mejorado (IMTS - proporcionó selección de canal automática, conteo automático y operación simultánea full-duplex).

Hoy día existen varios sistemas móviles que proveen acceso telefónico. El radio celular, como concepto, fue originalmente concebido para proveer comunicación móvil de alta densidad sin consumir grandes cantidades de espectro. La primera proposición de un bosquejo inicial de la telefonía celular, para sistemas móviles de alta densidad, fue hecha por la American Telephone and Telegraph (AT&T) en 1940. En 1968, la AT&T llevó su propuesta de un sistema celular a la Federal Communications Commission (FCC), organismo regulador de las comunicaciones en los Estados Unidos.

El concepto original involucraba el uso de un grupo de frecuencias dentro de una misma Celda, rehusando la frecuencia en la misma vecindad pero separándolas en espacio físico para permitir el re-uso con un bajo nivel de interferencia. El hardware necesario para implementar este tipo de sistemas no fue logrado hasta finales de los años setenta y para entonces, el concepto celular, es decir, el re-uso de frecuencia en Celdas, fue aceptado como una herramienta para la planificación de frecuencias.

 Primera Generación

En la primera generación de telefonía móvil celular se adopto la técnica de acceso FDMA/FDD (Frequency Division Multiple Access. / Frecuency Division Duplex), la cual utilizaba el Acceso Múltiple por División de Frecuencia y dos frecuencias portadoras distintas para establecer la comunicación TX y RX.

En Norteamérica a partir de 1981 comenzó a utilizarse el sistema AMPS (Advanced Mobile Phone Service), el cual ofrecía 666 canales divididos en 624 canales de voz y 42 canales de señalización de 30 Khz cada uno

Europa introduce en 1981 el sistema Nordic Mobile Telephone System o NMTS450 el cual empezó a operar en Dinamarca, Suecia, Finlandia y Noruega, en la banda de 450 MHz.

En 1985 Gran Bretaña, a partir de AMPS, adoptó el sistema TACS (Total Access Communications System), el cual contaba con 1000 canales de 25 Khz cada uno y operaba en la banda de 900 MHz.

En esta década también aparecen otos sistemas de primera generación como el NTT, estándar japonés, el C-Netz estándar Alemán y French Radiocom. 2000 de Francia entre otros.

Solo servicio de voz se podía prestar con las tecnologías de primera generación.

Segunda generación

Con tantos estándares diferentes, los proveedores europeos sufrieron las consecuencias de una diversidad de normas incompatibles entre sí.

El reconocimiento de este problema fue un factor que impulsó el desarrollo del estándar GSM para las comunicaciones móviles. En 1982, cuando aparecieron los primeros servicios celulares comerciales, la CEPT (Conférence Européenne des Postes et Télécommunications) tomó la iniciativa de poner en marcha un grupo de trabajo, llamado Groupe Spécial Mobile (GSM), encargado de especificar un sistema de comunicaciones móviles común para Europa en las banda de 900 MHz, banda que había sido reservada por la World Administrative Radio Conference en 1978. El GSM comenzó como una norma europea para unificar sistemas móviles digitales y fue diseñado para sustituir a más de diez sistemas analógicos en uso y que en la mayoría de los casos eran incompatibles entre sí. Después de unas pruebas de campo en Francia de 1986 y de la selección del método de acceso Time Division Multiple Access (TDMA) en 1987, 18 países firmaron en 1988 un acuerdo de intenciones (MOU: Memorandum of understanding): En este documento los países firmantes se comprometían a cumplir las especificaciones, a adoptar este estándar único y a poner en marcha un servicio comercial GSM, que ofrece seguimiento automático de los teléfonos móviles en su desplazamiento por todos los países. Conforme se desarrolló, GSM mantuvo el acrónimo, aunque en la actualidad signifique Global System for Mobile communications.

En Norteamérica, el objetivo principal de un nuevo estándar digital era aumentar la capacidad dentro de la banda de 800 MHz existente. Un prerrequisito es que los teléfonos móviles debían funcionar con los canales de habla analógicos ya existentes y con los nuevos digitales (Dual Mode). A partir de esto se empleó el termino Digital AMPS (D-AMPS) que se refiere a IS-54B, y que define una interfaz digital con componentes heredados de AMPS. La especificación IS-36 es una evolución completamente digital de D-AMPS. A causa de estos requisitos, fue natural el elegir un estándar TDMA de 30 KHz puesto que los sistemas analógicos existentes trabajan ya con esta anchura de canales. En este sistema se transmiten tres canales por cada portadora de 30 Khz.

A principios de la década de los 90, también aparece un nuevo estándar el cual utiliza el método de acceso CDMA (Code Division Multiple Access). El estándar CDMAOne o IS-95, fue una tecnología desarrollada por Qualcomm y consiste en que todos usan la misma frecuencia al mismo tiempo separándose las conversaciones mediante códigos.

Estas tecnologías de segunda generación ofrecían las siguientes características:

  • Mayor calidad de las transmisiones de voz
  • Mayor capacidad de usuarios
  • Mayor confiabilidad de las conversaciones
  • La posibilidad de transmitir mensajes alfanuméricos. Este servicio permite enviar y recibir cortos mensajes que puedan tener hasta 160 caracteres alfanuméricos desde un teléfono móvil.
  • Navegar por Internet mediante WAP (Wireless Access Protocol)

Tercera Generación

Los avances que en materia de sistemas de tercera generación adelanta la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), a finales de los años ochenta, se denominaron en un principio como Futuros Sistemas Públicos de Telecomunicaciones Móviles Terrestres (FPLMTS – Future Public Land Mobile Telecommunication System) Actualmente se le ha cambiado de nombre y se habla del Sistema de Telecomunicaciones Móviles Internacionales (IMT-2000, International Mobil Telecommunication-2000) creado con el objetivo de valorar y especificar los requisitos de las normas celulares del futuro para la prestación de servicios de datos y multimedia a alta velocidad

IMT International Mobil Telecomunications

IMT-2000 es una norma de la ITU para los sistemas de la 3a. generación que proporcionará acceso inalámbrico a la infraestructura de telecomunicaciones global por medio de los sistemas satelitales y terrestres, para dar servicio a usuarios fijos y móviles en redes públicas y privadas en siglo XXI.

Objetivos de IMT2000

Los objetivos primarios de ITU para IMT-2000 son:

  • La eficacia operacional, particularmente para los datos y servicios de multimedia,
  • Flexibilidad y transparencia en la provisión de servicio global,
  • La tecnología conveniente para reducir la falta de telecomunicaciones, es decir ofrecer un costo accesible para millones de personas en el mundo que todavía no tienen teléfono.
  • La incorporación de toda una variedad de sistemas.
  • Alto grado de uniformidad de diseño a escala mundial.
  • Alto nivel de calidad, comparable con la de una red fija.
  • Utilización de una terminal de bolsillo a escala mundial.
  • La conexión móvil-móvil y móvil-fijo.
  • La prestación de servicios por más de una red en cualquier zona de cobertura.

REQUERIMIENTOS DE UN SISTEMA DE TERCERA GENERACIÓN

  • Alta velocidad en transmisión de datos, hasta 144 Kb/s, velocidad de datos móviles (vehicular); hasta 384 Kb/s, velocidad de datos portátil (peatonal) y hasta 2 Mb/s, velocidad de datos fijos (terminal estático).
  • Transmisión de datos simétrica y asimétrica.
  • Servicios de conmutación de paquetes y en modo circuito, tales como tráfico Internet (IP) y video en tiempo real.
  • Calidad de voz comparable con la calidad ofrecida por sistemas alámbricos.
  • Mayor capacidad y mejor eficiencia del espectro con respecto a los sistemas actuales.
  • Capacidad de proveer servicios simultáneos a usuarios finales y terminales.
  • Incorporación de sistemas de segunda generación y posibilidad de coexistencia e interconexión con servicios móviles por satélite.
  • Itinerancia internacional entre diferentes operadores (Roaming Internacional).

Los sistemas de tercera generación deberán proveer soporte para aplicaciones como:

  • Voz en banda estrecha a servicios multimedia en tiempo real y banda ancha.
  • Apoyo para datos a alta velocidad para navegar por la world wide web, entregar información como noticias, tráfico y finanzas por técnicas de empuje y acceso remoto inalámbrico a Internet e intranets.
  • Servicios unificados de mensajes como correo electrónico multimedia.
  • Aplicaciones de comercio electrónico móvil, que incluye operaciones bancarias y compras móviles.
  • Aplicaciones audio/video en tiempo real como videoteléfono, videoconferencia interactiva, audio y música, aplicaciones multimedia especializadas como telemedicina y supervisión remota de seguridad.

En Europa, el Instituto Europeo de Telecomunicaciones (ETSI) ha propuesto la norma paneuropea de tercera generación UMTS (Universal Mobile telecommucation System). UMTS es miembro de la familia global IMT-2000 del sistema de comunicaciones móviles de "tercera generación" de UIT.

En Estados Unidos el Instituto Americano de Estándares (ANSI) sigue trabajando en la evolución de sistemas AMPS/IS-136 y CDMA/IS-95. Por otra parte, en Japón la Asociación de Industrias de la Radio y Radiodifusión (ARIB) también está trabajando en CDMA para la elaboración de normas de tercera generación.

Los organismos regionales de normalización ETSI (Europa), TIPI (EUA), ARIB (Japón) y TTA (Corea) trabajaron en propuestas separadas de la norma W-CDMA, estos entes regionales sumaron esfuerzos en el Proyecto de Asociación 3G (3GPP), y hoy en día existe una norma conjunta W-CDMA.

La ITU recibió tres familias de propuestas PDD (WCDMA, cdma 2000 y UWC 136) y tres propuestas TDD (UTRA /TDD, TDD-SCDMA y  DECT). Posteriormente  se han coordinado esfuerzos para armonizar los candidatos IMT- 2000 y finalmente disponer de las normas comprimidas de 3era Generación.

Asignación del espectro para IMT-2000

La asignación de espectro para IMT-2000 se realizó en la Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones 1992, WARC 92, asignando 230 MHz en las bandas 1885-2025 MHz y 2110-2200 MHz

IMT-2000 comprende también una componente satelital que facilitará los aspectos de roaming internacional, así como la obtención de comunicaciones en lugares donde no haya disponibilidad de sistemas terrestres, complementando las celdas Macro, micro y pico.

Debido al crecimiento de Internet, las Intranets, el correo y el comercio electrónico y los servicios de transmisión de imágenes y sonido; han elevado la demanda de servicios de banda ancha, teniéndose que incrementar los requerimientos de espectro para IMT-2000.

La Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones WRC-2000 celebrada en Estambul en el año 2000, proporciona tres bandas extras quedando compuesto el espectro para IMT-2000 de la siguiente forma:

Componente terrenal:

806-960 MHz WRC 2000

1710-1885 MHz WRC 2000

1885-1980 MHz WARC 92

2010-2025 MHz WARC 92

2110-2200 MHz WARC 92

2500-2690 MHz WRC 2000

Componente Satelital:

1980-2010 MHz WARC 92

2170-2200 MHz WARC 92

2500-2520 MHz WRC 2000

2670-2690 MHz WRC 2000

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Interfases de aire IMT-2000

Uno de los elementos mas importantes para la definición de las características operativas del IMT-2000, es la selección de la Tecnología de Transmisión e Radio (RTT), también denominada interfase de aire, parte del sistema que transporta una llamada entre la estación base o móvil y la terminación del usuario.

En 1998 la UIT denominó RTT (Radio Transmission Technology) a las tecnologías que harían de interfaz de aire entre las estaciones base y los terminales móviles. Las distintas interfaces propuestas ante la Unión Internacional de telecomunicaciones están basadas en CDMA que se acompañan de tres modalidades de operación, cada una de las cuales podría perfectamente funcionar sobre la red base de GSM (GSM-MAP) y sobre la red base CdmaOne (IS-41).

Las especificaciones técnicas de las RTT terrestres fueron aprobadas en la WRC-2000 y se definieron como sigue:

  • IMT-2000 CDMA Direct Spread (UTRA W-CDMA)
  • IMT-2000 CDMA Multi-Carrier (CDMA-2000)
  • IMT-2000 CDMA TDD (UTRA TD-CDMA)
  • IMT-2000 TDMA Single-Carrier (UWC-136)
  • IMT-2000 FDMA/TDMA (DECT).

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EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS CELULARES A 3G

Los distintos entes involucrados en los sistemas 3G han propuesto, básicamente, dos sistemas de tercera generación: CDMA2000 Y UMTS.

En los siguientes diagramas se muestra la evolución de los sistemas celulares hacia la tercera generación.

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En la tabla siguiente se muestra en el tiempo las fases de evolución hacia 3G.

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Camino evolutivo de las redes CDMA

El camino evolutivo de CDMA a IMT-2000 empieza con la propuesta de Qualcomm de un nuevo sistema basado en técnicas de espectro ensanchado. Esta propuesta, que luego fue estandarizada como IS-95, es el primer sistema CDMA móvil en desarrollo comercial. El acceso de multiplexación por división de códigos de banda estrecha (CDMA) IS-95 estipula un espaciamiento de portadora de 1.25MHz para servicios de telefonía. La Telecomunications Industry Association "TIA" empezó a definir esta especificación en 1991.

En el siguiente esquema se muestra el camino evolutivo que tiene que seguir las redes CDMA para llegar a 3G.

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CdmaOne

Es un nombre comercial de marca registrada, reservado para uso exclusivo de las empresas que son miembros de CDG (Cdma Development Group). El mismo describe un sistema inalámbrico completo que incorpora la interfaz aérea IS-95 CDMA y la norma de la red ANSI-41 para la interconexión por conmutación, además de muchas otras normas que integran el sistema inalámbrico completo.

CdmaOne / IS-95-A

La tecnología CdmaOne / IS-95-A ofrece soporte a señales de voz conmutados por circuitos y datos (conmutados por circuitos o paquetes), con velocidades de hasta 14,4kbps. Debido al enfoque inicial de proveedores y operadoras en señales de voz. Históricamente la CdmaOne/IS-95-A ha sido utilizada sólo para voz conmutada por circuitos y, más recientemente, para un pequeño volumen de datos conmutados por circuitos.

CdmaOne/IS-95-B

La tecnología CdmaOne/IS-95-B ofrece soporte a señales de voz conmutados por circuitos y datos, conmutados por paquetes. Las empresas KDDI, en Japón, y SKT, en Corea, están implementando esa tecnología desde 1999. En teoría, ella provee tasas de datos de hasta 115kbps, y alcanza, generalmente, valores prácticos de 64kbps. La CdmaOne/IS-95-B ahora está siendo sustituida por la CDMA2000 1X, de mayor capacidad y velocidad, y difícilmente será implementada en otras regiones.

Cdma2000

Identifica la norma TIA para tecnología de tercera generación, que es un resultado evolutivo de CdmaOne, el cual ofrece a los operadores que han desplegado un sistema CdmaOne de segunda generación, una migración transparente que respalda económicamente la actualización a las características y servicios 3G, dentro de las asignaciones del espectro actual, tanto para los operadores celulares como los de PCS. La interfaz de red definida para cdma2000 apoya la red de segunda generación de todos los operadores actuales, independientemente de la tecnología: CdmaOne, IS-136 TDMA o GSM). La TIA ha presentado esta norma ante la ITU como parte del proceso IMT-2000 3G.

A fin de facilitar la migración de CdmaOne a las capacidades de cdma2000, ofreciendo características avanzadas en el mercado de una manera flexible y oportuna, su implementación se ha dividido en dos fases evolutivas.

Cdma2000 Fase I:

Las capacidades de la primera fase se han definido en una norma conocida como

1XRTT. La publicación de la 1XRTT se hizo en el primer trimestre de 1999. Esta norma introduce datos en paquetes a 144 Kbps en un entorno móvil y a mayor velocidad en un entorno fijo. Las características disponibles con 1XRTT representan un incremento doble, tanto en la capacidad para voz como en el tiempo de operación en espera, así como una capacidad de datos de más de 300 Kbps y servicios avanzados de datos en paquetes.

Adicionalmente extiende considerablemente la duración de la pila y contiene una tecnología mejorada en el modo inactivo. Se ofrecerán todas estas capacidades en un canal existente de 1.25 MHz de CdmaOne.

Cdma2000 Fase II:

La evolución de CdmaOne, hasta llegar a las capacidades completas de cdma2000, continuará en la segunda fase e incorporará las capacidades de 1XRTT, usara tres portadoras de 1,25 MHz en un sistema multiportadora para prestar servicios de banda ancha de 3G.

Cdma 3XRTT proporcionará velocidad de circuitos y datos en paquete de hasta 2 Mbps, incorporará capacidades avanzadas de multimedia e incluirá una estructura para los servicios de voz y codificadores de voz 3G, entre los que figuran los datos de paquetes de "voice over" y de circuitos.

Cdma2000 1XEV

Basado en el estándar 1X, el sistema 1XEV mejora la velocidad de procesamiento de datos, obteniendo velocidades máximas de 2 Mbits/seg., sin tener que utilizar más de 1,25 MHz del espectro. Los requisitos para los operadores recién establecidos con respecto a 1XEV establecen dos fases. En la primera Cdma2000 1XEV-DO usa un transportista separado de 1.25 MHz para datos y ofrece velocidades de datos en punta de 2.4 Mbps. La fase 2, Cdma2000 1X EV-DV se centra en las funciones de datos y de voz en tiempo real, así como en la mejora del funcionamiento para mayor eficiencia en voz y en datos.

En el siguiente gráfico podemos apreciar las diferentes fases de las redes cdma según su velocidad de datos y aplicaciones:

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Camino evolutivo de las redes GSM

El camino evolutivo de las redes GSM se va a realizar de la forma que indica el siguiente gráfico:

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High Speed Circuit-Switched Data (HSCSD)

Estandarizado por ETSI SMG2. Se trata de un servicio derivado de GSM que dedica múltiples ranuras de tiempo a un sólo usuario de forma de incrementar la tasa de datos sin cambiar la interfaz de radio alcanza velocidades de 14.4 Kbps por canal y se obtienen modificando el código convolucional original de GSM.

Se pude usar dos configuraciones: simétrica o asimétrica (distinto número de ranuras en cada dirección).

Las aplicaciones típicas corresponden a elevados volúmenes de información: fax, acceso a bases de datos, imágenes, etc.

General Packet Radio System (GPRS)

Estandarizado por ETSI dentro de GSM phase2+ (2.5G).

GPRS es un servicio paquetizado diseñado para: transmisión frecuente de pequeños volúmenes de datos (por ejemplo, navegación de Internet).

Transmisión infrecuente de volúmenes moderados de datos (por ejemplo, acceso a archivos).

No está diseñado para voz paquetizada.

Ofrece servicios de transmisión punto-a-punto (PTP) y punto-a-multipunto (PTM).

Enhanced Data Rates for
GSM Evolution (EDGE)

EDGE es un estándar 3G aprobado por la ITU, y está respaldado por el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI)

EDGE se puede desplegar en múltiples bandas del espectro y complementa a UMTS (WCDMA)

Además se puede desplegar en las bandas de frecuencia 800, 900, 1800 y 1900 MHz actuales y puede servir como la vía a la tecnología UMTS (WCDMA).

Es una solución 3G diseñada específicamente para integrarse al espectro existente, permitiendo así a que los operarios ofrezcan nuevos servicios de 3G con licencias de frecuencia existente al desarrollar la infraestructura inalámbrica actual.

Los operarios de TDMA pueden escoger desplegar una combinación de GSM, GPRS, EDGE y UMTS (WCDMA) en varias bandas dependiendo de la segmentación específica de sus clientes y las estrategias del espectro.

EDGE ofrece servicios de Internet Móvil con una velocidad en la transmisión de datos a tres veces superior a la de GPRS.

El equipo de EDGE también opera automáticamente en modo de GSM.

EDGE será importante para los operarios con redes de GSM o GPRS que se desarrollarán en UMTS; mejorar la infraestructura de GSM con EDGE es una manera eficiente de lograr una cobertura de 3G complementaria en la red consistente al volver a emplear lo invertido en la tecnología de 2G.

La estrategia de EDGE consiste en:

Incrementar las tasas de bit de GSM

Introducir un nuevo esquema de modulación y codificación de canal

Re-usar tanto de la capa física de GSM como sea posible.

Existen dos modalidades: EDGE GPRS (EGPRS) y EDGE Circuit Switched Data (ECSD).

Usa codificación de canal adaptativa y Modulación (GMSK y 8-PSK)

Soporta tasas de bits hasta 384 Kbps usando hasta 8 ranuras GSM

Emplea redundancia incremental a fin de mejorar la eficiencia en el uso del canal

apropiado para aplicaciones con requerimientos de retardo relajados.

UMTS / WCDMA

Entre todas las tecnologías consideradas para la interfaz de aire de UMTS, ETSI eligió en enero de 1998 la nueva tecnología WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), en operación FDD (Frequency Division Duplex) espectro pareado, aunque también se ha tenido en cuenta la TD/CDMA en operación TDD (Time Division Duplex) espectro no-pareado para uso en recintos cerrados, lo que constituye la solución llamada UTRA. WCDMA es una técnica de acceso múltiple por división de código que emplea canales de radio con una ancho de banda de 5 MHz.

En esta tabla podemos visualizar las diferentes fases de evolución de GSM según su velocidad de datos y aplicaciones:

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Esquema de acceso Utra

El esquema de acceso UTRA se constituye de la siguiente forma:

UTRA FDD: Esquema de acceso multiple: W-CDMA

Modulación BPSK en UL y QPSK en DL

UTRA TDD: Equema de acceso multple: Hibrido W-CDMA + TDMA

Modulación QPSK

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Espectro de UMTS (FDD,TDD)

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Arquitectura del Sistema

Una de las ideas generales del IMT-2000 es brindar servicios en cualquier parte del mundo a través del empleo de diversas tecnologías integradas en un solo sistema, ajustándose a diferentes entornos geográficos y densidades de tráfico. Por lo tanto, se ha establecido una estructura de capas de células, clasificándose en cuatro categorías, las cuales pueden funcionar simultáneamente dentro de una misma área geográfica.

  • Megacélulas: tienen radios desde 100 hasta 500 Km. Ofrecen amplia cobertura para zonas con baja capacidad de tráfico a través del uso de satélites no geoestacionarios. Soportan velocidades de estaciones móviles elevadas.
  • Macrocélulas: tienen radios desde 1 hasta 35 Km. Se emplean para ofrecer coberturas en lugares rurales, carreteras y poblaciones cercanas.
  • Microcélulas: tienen radios desde 50 m hasta 1 Km. Ofrecen servicio a usuarios fijos o que se muevan lentamente con elevada densidad de tráfico.
  • Picocélulas: tienen radios menores a 50 m. Ofrecen coberturas localizadas en interiores.

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 3G EN VENEZUELA

La Comisión Nacional de Telecomunicaciones Conatel planificó iniciar el proceso de oferta pública de espectro en el cuarto trimestre de 2001 y llamar a subasta en los primeros meses de 2002. Esto no pudo realizarse debido a los problemas políticos y económicos que han embargado al país en estos últimos años.

La primera etapa encarada por (Conatel) con vistas a la adjudicación de espectro para la nueva versión de sistemas celulares seria el sometimiento a consulta pública del documento "Introducción de los Sistemas Móviles de Tercera Generación (3G) en Venezuela". El texto, dirigido a los interesados en el sector de las telecomunicaciones, tanto en el ámbito nacional como internacional, busca obtener los aportes que se deriven del proceso de preguntas y respuestas, y por esta vía examinar, evaluar y analizar de manera preliminar su implementación en Venezuela.

El mercado celular venezolano se ha desarrollado de manera significativa en los últimos años y se ha incrementado la competencia. Actualmente existen dos operadores nacionales, Telcel y Movilnet, que operan redes CDMA y TDMA en 800MHz (824-849 MHz y 869-894 MHz), respectivamente, y tres operadores regionales, Digitel, Infonet y Digicel, que manejan redes GSM900 (908-915 MHz y 953-960 MHz).

El organismo regulador identificó un número de objetivos que deberían cumplirse con la concesión de espectro para 3G. En orden de prioridad, son los siguientes:

  • · Coadyuvar a la incorporación de Venezuela en la Sociedad Global de la Información y propiciar la introducción temprana de los sistemas 3G, en concordancia con el Plan Nacional de Telecomunicaciones.
  • · Facilitar altos niveles de penetración inalámbrica en Venezuela y garantizar la oportuna disponibilidad de suficiente espectro radioeléctrico.
  • · Atraer a nuevos operadores al escenario móvil para proporcionar aplicaciones, contenido (de carácter local y en lenguaje español) y servicios, profundizando la competencia.
  • · Propiciar que una parte de los ingresos provenientes de la subasta de 3G se reinviertan en proyectos específicos para facilitar y acelerar el despliegue de las redes de tercera generación.

 El espectro para los servicios móviles 3G fue originalmente atribuido en la Conferencia Administrativa Mundial de Radiocomunicaciones (CAMR-92) y se buscó que fuera una asignación global tanto para servicios 3G terrestres como satelitales. Desde entonces a los 3G se los designó por parte de la Unión Internacional de Telecomunicaciones como IMT-2000 (International Mobile Telecommunications 2000). La UIT atribuyó las bandas de frecuencia 1885-2025 MHz y 2110-2200 MHz para IMT-2000 en la CAMR-92, y posteriormente, en la CMR-2000, atribuyó bandas adicionales. Este espectro incluye atribuciones para servicios móviles satelitales (SMS) y terrestres.

El espectro terrestre se divide en un espectro pareado FDD (Frecuency Division Duplex) y en un espectro no-pareado TDD (Time Division Duplex). En Venezuela, en concordancia con el espectro IMT-2000 global identificado por la UIT, están disponibles 2x60 MHz de espectro pareado FDD (1920-1980 MHz y 2110-2170 MHz) junto con 20 MHz de espectro no-pareado TDD (1900-1920 MHz). La consulta pública y las concesiones posteriores de 3G excluyen el espectro satelital y sólo se refieren al terrestre IMT-2000.

Conatel planea otorgar en concesión cuatro porciones de espectro IMT-2000 de 2X15 MHz (FDD) junto con 5 MHz (TDD) por operador. Además, ya que en la actualidad no se asignó ninguna porción de espectro para la operación de redes GSM1800 en Venezuela, la concesión de espectro 3G brinda la oportunidad de hacer uso de esa variante.

Las redes celulares venezolanas están evolucionando de la siguiente forma:

Telcel BellSouth:

AMPS

NAMPS

CdmaOne

Cdma2000 1X

Cdma2000 1X EV-DO

Movilnet:

AMPS

TDMA

Cdma2000 1X

Digitel:

GSM

GRPS

Infonet:

GSM

Digicel:

GSM

CONCLUSIONES

La sociedad de la información evolucionará en el transcurso de esta década a una economía conectada a una red global. Un desarrollo que está siendo formado por la convergencia de las tecnologías de computación, comunicación y difusión. Por consiguiente, la tercera generación de comunicación móvil permitirá a los usuarios finales de gozar de los beneficios de datos e imagen o comunicaciones de vídeo al estar en movimiento. Una verdadera multimedia móvil.

Sin embargo, todavía falta un largo recorrido de acuerdos entre compañías y estándares a designar por los entes reguladores involucrados.

Mientras tanto en Venezuela, seguiremos de cerca la evolución hacia la Tercera Generación, de la mano de las operadoras locales; quienes siempre han estado a la vanguardia de las diferentes tecnologías de telefonía celular.

Bibliografia

www.itu.org

www.imt-2000.org

www.umtsforum.net

http://neutron.ing.ucv.ve

www.cintel.org.co

www.itu.int/imt/1-info/articles

www.conatel.gov

www.telefonos-moviles.com

www.angelfire.com

www.lared.com.ve

www.3gamericas.org/

www.producto.com.v

www.pcworld.com.ve

www.mipunto.com

www.telcel.net.ve

www.revista.unam.mx

www.3ppp.com

 

 

 

Autor:

Arturo Vera

Venezuela


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