GSM: Sistema Global para Comunicaciones
Móviles es una tecnología
inalámbrica de segunda generación (2G) que
presta servicios de
voz de alta calidad,
así como servicios de datos conmutados
por circuitos en
una amplia gama de bandas de espectro, entre ellas las de 850,
900, 1800 y 1900 MHz. GSM es una
tecnología
digital o "PCS", además de utilizarse "GSM" como mote
genérico para denominar a una familia de
tecnologías que incluye GPRS, EDGE y UMTS/HSDPA, que
provee una evolución fluida y costo-efectiva a
la tercera generación (3G). Se prevé que GSM
llegará a representar el 85% de los clientes de la
próxima generación en todo el mundo, según
el UMTS Forum.
GSM permite que varios usuarios compartan un mismo canal
de radio merced a
una técnica llamada multiplexado por división de
tiempo (TDM),
mediante la cual un canal se divide en seis ranuras de tiempo.
Para la transmisión, a cada llamada se le asigna una
ranura de tiempo específica, lo que permite que
múltiples llamadas compartan un mismo canal
simultáneamente sin interferir con las demás. Este
diseño
garantiza un uso efectivo del espectro y provee siete veces mayor
capacidad que la tecnología analógica o "AMPS", que
es una tecnología de primera generación (1G). GSM
también utiliza una técnica llamada "frequency
hopping" (salto de frecuencias) que minimiza la interferencia de
las fuentes
externas y hace que las escuchas no autorizadas sean virtualmente
imposibles.
ARQUITECTURA GSM:
La arquitectura
GSM consta de varios Subsistemas:
? Estacion Movil (MS): Se trata de
teléfonos digitales que pueden ir integrados como
terminales en vehículos, pueden ser portables e incluso
portátiles. Un dispositivo SIM (Subscriber Identify
Module) que es básicamente la típica tarjeta que
proporciona la información de servicios e
identificación en la Red,
? Subsistema de Estacion (BSS): Es una
colección de dispositivos que soportan el interface de
radio de redes de
conmutación. Los principales componentes del BSS
son:
Estacion Traceptora de Base (BTS) – Consta de
los modems de radio y el equipo de antenas.Controlador (BSC) – Gestiona las operaciones
de radio de varias BTS y conecta a un unico NSS
(Network and Switching Sub-System)
? Subsistema de Conmutación y Red (NSS):
Proporciona la conmutación entre el subsistema GSM
y las redes externas (PSTN, PDN…) junto con las bases de datos
utilizadas para la gestión
adicional de la movilidad y de los abonados. Los componentes
son:
Centro de conmutación de Servicios
Móviles (MSC).Registros de Localización Domestico y de
Visitas (HLR – VLR)LAs bases de datos de HLR y VLR se interconectan
utilizando la Red de Control SS7.Subsistema de Operaciones (OSS) – Responsable
del mantenimiento y operación de la Red, de la
gestión de los equipos móviles y de la
gestión y cobro de cuota.
Niveles de
comunicación de GSM
GSM necesita la utilización de varios
protocolos para
poder
controlar las llamadas, transferir información y
proporcionar gestión global del sistema. Desde la
MS existen 4 niveles para la
comunicación:
Interface RF (Radio Frecuency) a la
BTS.Nivel de gestión de Recursos de Radio
(RR) al BSC.Gestión de la movilidad
(MM).Gestión de las comunicaciones (CM) al
registro VLR del MSC.
El de transmisión entre la MS y la BTS es el
único componente que es único a las redes celulares
GSM, modificado para funcionar sobre diferentes
frecuencias en el caso de PCS y reemplazado totalmente en el caso
de sistemas de
comunicación por satélite. El
interfaz entre la MS y la BTS consta de un canal
TDMA de salto de frecuencia que se divide en varios
subcanales, unos se utilizan para la transmisión de
información de usuario y el resto los utilizan los
protocolos de control
convenidos. Para incrementar la vida de la batería y
reducir la interferencia entre estaciones, los transmisores de la
MS y de la BTS adaptan automáticamente su potencia de
transmisión. Se utilizan 9 canales en el interfaz
aéreo:
FCCH – Información de
Frecuencias.SCH – Sigue a la ráfaga FCCH,
proporciona una referencia para todas las ranuras de una
frecuencia dada.PAGCH – Transmisión de
Información de paginación que se pide en el
establecimiento de una llamada a una estación
móvil (MS).RACH – Canal no limitado utilizado por la MS
para pedir conexiones desde la red terrestre.CBCH – Transmisión no frecuente de
difusiones.BCCH – Información de estado de acceso
a la MS.FACCH – Control de los "Handovers" (Paso de
un usuario móvil de una célula a
otra).TCH/F – Para voz a 13 Kbps o datos a 12, 6 o
3,6 Kbps.TCH/H – Para voz a 7 Kbps o datos a 6 o 3,6
Kbps.
El salto lento de frecuencias se utiliza en los canales
de tráfico que están centrados a intervalos de 200
KHz entre 890 y 915 MHz y 935 y 960 MHz. Utilizando el salto de
frecuencias lento, se obtiene una diversidad de frecuencias que
mejora la calidad de la señal global pero no da
"espíritu" 🙂 a los canales de ruido. Cada
ráfaga de transmisión se completa antes de conmutar
las frecuencias. Los protocolos RR son responsables de la
asignación y reasignación de canales de
tráfico entre la MS y la BTS. Estos
servicios son:
Controlar el acceso inicial al sistema.
Paginar para llamadas terminadas en el
móvil."Handover" de llamadas entre
células.Control de Potencia.
Terminación de llamadas.
Los protocolos RR proporcionan los procedimientos
para la utilización, asignación,
reasignación y liberación de los canales
GSM.
Canal de radio
GSM – TDMA
Otras características del interface de canal de
radio son la alimentación de
tiempo adaptativa, la modulación
GMSK, la transmisión y recepción discontinua y el
salto de frecuencia lento. La alineación de tiempo
adaptativa permite a la estación móvil corregir su
ranura de tiempo de transmisión para retardos de
propagación. La modulación GSMK proporciona
eficiencia
espectral e interferencia fuera de banda baja requerida en el
sistema GSM. La transmisión y recepción
discontinua se refiere a la caída de potencia de la
estación móvil durante períodos de
inactividad y sirve al doble propósito de reducir la
interferencia entre canales y aumentar el tiempo de vida de la
batería de la unidad portable. El salto de frecuencias
lento es una característica adicional del interfaz de
canal de radio GSM que ayuda a contrarestar efectos de
desvanecimiento Rayleigh y de la interferencia entre canales. Los
canales de 200 KHz de cada banda se subdividen en ranuras de
tiempo de 577 milisegundos. Juntando ocho ranuras de tiempo se
forma "una trama" TDMA de 4,6 milisegundos. Juntando 26 o 51
tramas TDMA se forma una "multitrama" (120 o 235 milisegundos)
dependiendo de si el canal es para tráfico o datos de
control. Juntando 51 o 26 multitramas (de nuevo, dependiendo del
tipo de canal 🙂 se forma una "supertrama" (6,12
segundos). Una "hipertrama" se compone de 2048
supertramas, totalizando una duración de 3 horas, 28
minutos, 53 segundos y 760 milisegundos. La estructura de
trama TDMA tiene asociado un número de secuencia de 22
bits que identifica de forma única una trama TDMA dentro
de una hipertrama dada. Los distintos canales lógicos que
son convertidos en la estructura de tramas TDMA pueden ser
agrupados en canales de tráfico (TCHs) utilizados
para transportar voz o datos de usuario y canales de control
(CCHs) utilizados para transportar
señalización y datos de sincronización. Los
canales de control se dividen en:
Canales de control de difusión
Canales de control común
Canales de control dedicados
Cada ranura de tiempo dentro de una trama TDMA contiene
datos modulados denominados ráfaga ("burst"). Existen
cinco tipos de ráfagas:
Normal
Corrección de frecuencia
Sincronización
"Dummy" (de relleno)
Ráfagas de acceso
La tasa de bits del canal de radio es de 270,833 Kbps
que corresponde a la duración de una ranura de tiempo de
156,25 bits. La ráfaga normal se compone de una secuencia
de arranque ("start") de tres bits, 116 bits de carga util
("payload"), 26 bits de secuencia de entrenamiento
utilizada para ayudar a contrarestar los efectos de la
interferencia multicamino, 3 bits de secuencia de parada ("stop")
necesitados por el codificador de canal y un período de
guarda (de una duración de 8,25 bits) que es un "colchon"
para permitir tiempos de llegada diferentes de ráfagas en
ranuras de tiempo adyacentes desde estaciones móviles
dispersas geográficamente. Dos bits de la carga
útil de 116 bits se utilizan por el canal de control
asociado rapido (FACCH) para señalar que una ráfaga
dada ha sido tomada, dejando un total de 114 bits de carga
útil. El algoritmo de
codificación de voz utilizado en GSM
esta basado en un codificador predictivo lineal excitado; por
impulso rectangular con predicción a largo termino
(RPE-LTP).
El codificador de voz produce muestras a
intervalos de 20 milisegundos a una tasa de bits de 13 Kbps,
produciendo 260 bits por muestra o trama.
Estos 260 bits se dividen en 182 bits de clase 1 y 78
bits de clase 2 basándose en una evaluación
subjetiva de su sensibilidad a los errores de bits, siendo los
bits de clase 1 los más sensibles. La codificación
de canal supone la adición de bits de comprobación
de paridad y codificación convolucional de media tasa de
la salida de 260 bits del codificador de voz. La salida del
codificador de canal es una trama de 456 bits, que se divide en 8
componentes de 57 bits y se entremezcla ("interleaved") sobre
ocho tramas consecutivas TDMA de 114 bits. Cada trama TDMA consta
de dos conjuntos de
57 bits procedentes de dos tramas separadas de codificador de
canal de 456 bits. El resultado de la codificación de
canal y del entremezclado es para contrarestar los efectos de
desvanecimiento de interferencia de canal y otras fuentes de
errores de bits.
Características de seguridad de
GSM
La seguridad en
GSM consta de los siguientes aspectos:
Autenticación de la Identidad
del AbonadoConfidencialidad de la Identidad del
AbonadoConfidencialidad de los Datos de
SeñalizaciónConfidencialidad de los Datos del
Usuario
El abonado se le identifica de forma única
utilizando la Identidad de
Abonado Móvil Internacional (IMSI). Esta
información junto con la clave individual de
autenticación de abonado (Ki) constituyen las
"credenciales de identificación" sensibles,
análogas al ESN (Electronic Serial Number) de los
sistemas analógicos como AMPS (Advanced Mobile
Phone System) y TACS (Total Access
Communication System). El diseño de los esquemas de
cifrado y autenticación es tal que esta información
sensible nunca se transmite por el canal de radio. En su lugar se
utiliza un mecanismo de "desafio-respuesta" para realizar la
autenticación. Las conversaciones reales se cifran
utilizando una clave temporal de cifrado generada aleatoriamente
(Kc). La Estación Móvil (MS) se identifica
por medio de la Identidad Temporal de Abonado Móvil
(TMSI) que emite la red y puede cambiarse
periódicamente (por ejemplo durante momentos de no
intervención "hand-offs" :D) para mayor seguridad. Los
mecanismos de seguridad de GSM se implementan en tres
elementos diferentes del sistema:
El Modulo de Identidad del Abonado
(SIM)El Aparato portátil GSM también
denominado Estación Móvil
(MS)La Red GSM
El SIM contiene la IMSI, la clave
individual de autenticación del abonado (Ki), el algoritmo
de generación de claves de cifrado (denominado A8), el
algoritmo de autenticación (denominado A3) y el
Número de Identificación Personal
(PIN) ;P. El aparato GSM (portátil o
portable) contiene el algoritmo de cifrado (denominado A5). Los
algoritmos de
cifrado (A3, A5 y A8) también están presentes en la
red GSM. El Centro de Autenticación (AUC),
parte del Subsistema de Operación y Mantenimiento
(OMS) de la red GSM consta de una Base de Datos
de Información de identificación y
autenticación de abonados. Esta información consta
de la IMSI, de la TMSI, de la Identidad de
Área de Localización (LAI) y de la clave
individual de autenticación de abonado para cada usuario.
Para que funcionen los mecanismos de autenticación y
confidencialidad se requieren tres elementos:
El SIM
El aparato GSM
La red GSM
Esta distribución de credenciales de seguridad y
de algoritmos de cifrado proporciona una medida adicional de
seguridad para asegurar la privacidad de las conversaciones
telefónicas celulares y la prevención de fraude en la
telefonía
celular ;). Dentro de la red GSM, la
información de seguridad se distribuye entre el AUC
(Authentication Center), el Registro de
Localización Domestico (HLR) y el Registro de
Localización del Visitante (VLR). El Centro de
Autenticación (AUC) es responsable de generar los
conjuntos de RAND (Numero aleatorio), SRES
(Respuesta Firmada) y Kc (clave de cifrado temporal generada
aleatoriamente) que se encuentran almacenados en el HLR y
en el VLR para su utilización posterior en los
procesos de
autenticación y cifrado.
Autenticación GSM
La red GSM autentifica la identidad del abonado
utilizando un mecanismo de "desafio-respuesta"(La misma palabra
lo dice.[Autentificacion];D). Se envía a la
estación móvil un número aleatorio de 128
bits (RAND). La estación móvil (MS)
calcula la respuesta firmada de 32 bits (SRES)
basándose en el cifrado del número aleatorio
(RAND) con el algoritmo de autenticación (A3)
utilizando la clave individual de autenticación de abonado
(Ki). Al recibir del abonado la respuesta firmada (RAND),
la red GSM repite el cálculo
para verificar la identidad del abonado. Fíjate que la
clave individual de autenticación de abonado (Ki) nunca se
transmite sobre el canal de radio. Esta presente en el SIM
del abonado, así como en las Bases de Datos del
AUC, HLR y VLR. Si el RAND recibido
coincide con el valor
calculado, la estación móvil ha sido autentificada
con éxito y
puede continuar. Si los valores no
coinciden la conexión se termina y se indica un fallo de
autenticación a la estación móvil. El
cálculo de la respuesta firmada (RAND) se realiza
dentro del SIM :). Esto proporciona mayor seguridad,
debido a que la información del abonado confidencial como
la IMSI o la clave individual de autenticación del
abonado (Ki) nunca salen del SIM durante el proceso de
autenticación.
COBERTURA GSM:
Es la tecnología inalámbrica más
ampliamente disponible en el mundo. Se encuentra disponible en
más de 210 países y territorios del mundo. Como
resultado de ello, los clientes GSM tienen acceso constante a
servicios de voz de alta calidad y servicios optimizados (por
ejemplo, mensajería de texto) en su
región de residencia y en otras regiones mientras se
encuentran de viaje. La extensa cobertura es especialmente
atractiva para los ejecutivos de negocios que
desean estar accesibles a través del mismo dispositivo
móvil y número telefónico mientras se
encuentran de viaje por toda América
y el resto del mundo.
Algunas
desventajas de GSM sobre CDMA
Debido a la frecuente manipulación y
tamaño reducido, existe un alto riesgo de perder
o dañar tu tarjeta SIM, con la subsecuente pérdida
de tu información personal; con lo cual tienes que
reportarla forzosamente con tu carrier, para que te la reemplace,
aplicando un costo, en la gran mayoría de los
casos.
Un mayor fomento al robo de celulares; ya que
simplemente basta con reemplazar el chip que viene con el
dispositivo; e introducir otro. Por supuesto; no hay
tecnología infalible contra el robo y otros delitos; sin
embargo, con el SIM card, los delincuentes tienen el más
fácil de los caminos.
En cambio, en el
caso de CDMA, el número telefónico está
asociado al número de serie (ESN) del aparato
telefónico; o en aparatos mas modernos, en lugar de ESN,
se usa el número MEID, lo que hace que en CDMA,
sólo una persona con
suficientes conocimientos técnicos, pueda migrar el
número a otro teléfono. Pero de cualquier forma, en nuevo
número de serie del celular, forzosamente tiene que ser
registrado en la base de datos del carrier CDMA (y no estar
reportado por robo o adeudo).-Unos de los propósitos que
nunca se mencionan, de la implementación del GSM, es el de
quitar la libertad del
usuario de cambiar de carrier; AUNQUE SEA UN APARATO DE TU
PROPIEDAD; y
tener un mayor control en qué compañía usas
la terminal; ya que para cambiar de carrier (por supuesto, de la
misma tecnología), no basta con darte de alta en el
sistema del nuevo carrier, y reprogramar tu teléfono (como
es en CDMA); sino hay que recurrir al desbloqueo de carrier, lo
cual no lo hace cualquiera. (en los dispositivos Pocket PC CDMA
se hace algo similar; pero simplemente es para cambiar el
firmware, no precisamente el carrier)
El SIM Card para
CDMA
El SIM Card para el sistema CDMA también existe;
y de hecho, es una versión más completa; que la
versión para GSM; el cual se llama R-UIM, o
Removable User Identity Module. Este módulo trabaja
en los celulares CDMA que lo soportan; así como en
celulares GSM.
La impopularidad de este, es simplemente por
esto:
En GSM; la implementación del SIM
Card, si bien no es indispensable para el funcionamiento de tal
sistema; por norma, es obligatoria; pues tal SIM Card,
después del hecho de crear un estándar común
europeo; es de las principales razones de ser del GSM.En CDMA, la
implementación del R-UIM es opcional; donde países
como Japón,
China,
Tailandia, etc, sí lo han implementado; pero no así
en América. Esto quizá sea por el hecho de que es
más fácil implementar algo desde el principio, ya
que esos países implementaron el CDMA en tiempos
más recientes. No así en U.S.A., donde ya
había una gran infraestructura CDMA; y un cambio de este
tipo, requiere de un esfuerzo mucho mayor. Recordemos que el CDMA
de la gran mayoría de países Americanos (no en
todos), se basa en el modelo de
EE.UU.
LLEGA EL 3G A GSM:
El principal avance importante en GSM; es la
implementación paralela de CDMA en su servicio de
datos; ya que GSM/TDMA de manera nativa, es ineficiente para
transferencia de datos de alta velocidad.
Concretemante, en el sistema 3G GSM, se ha injertado la
tecnología CDMA, concretamente W-CDMA; en sus
variantes: UMTS (3G), HSDPA (3.5G) y HSUPA (3.75G).
W-CDMA:Wideband Code Division Multiple Access (en
español
Acceso múltiple por división de código
de banda ancha)
cuyo acrónimo es WCDMA es una tecnología
móvil inalámbrica de tercera generación que
aumenta las tasas de transmisión de datos de los sistemas
GSM, utilizando la interfaz aérea CDMA en lugar de
TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo) y
por ello ofrece velocidades de datos mucho más altas en
dispositivos inalámbricos móviles y
portátiles que las ofrecidas hasta el momento.
W-CDMA: Simplemente es CDMA rebautizada y
levemente modificada, para ser injertada y adaptada correctamente
en GSM.
UMTS, HSDPA y HSUPA; todas ellas son variantes de
W-CDMA.
-UMTS: "es una de las tecnologías usadas por los
móviles de tercera generación (3G, también
llamado W-CDMA)"
-HSDPA: "La tecnología HSDPA (High Speed Downlink
Packet Access) es la optimización de la tecnología
espectral UMTS/WCDMA"
-HSUPA: "Calificado como generación 3.75 (3.75G)
o 3.5G Plus, es una evolución de HSDPA"De igual forma, en
las especificaciones de los dispositivos 3G GSM, se
encontrarán con que frecuentemente se utilizan los
acrónimos WCDMA, indistintamente con UMTS, HSDPA o HSUPA,
pues todos son WCDMA, que a su vez es CDMA…
GSM Vs
CDMA
La red CDMA permite múltiples usuarios en una
misma frecuencia, dado que utiliza unos sofisticados
cálculos matemáticos que hace que no se topen aun
cuando utilizan la misma frecuencia. Es como que un sin
número de parejas estén en una misma
habitación con la posibilidad de desplazarse a cualquier
punto de la habitación hablando al mismo tiempo, pero cada
pareja lo hace en un idioma distinto, por lo tanto nadie mezcla
su conversación estando en un mismo espacio.
En Cambio en el GSM cada pareja tiene que estar en
un espacio fijo y sólo tiene un octavo de minuto para
decir lo que diría en un minuto en un tiempo normal.
En los dispositivos GSM esto ocurre en segundos, un segundo
de conversación es comprimido y almacenado en memoria
del teléfono y tendrá un tiempo de un octavo
del próximo segundo para hacer llegar ese segundo
comprimido al otro teléfono y mientras el
teléfono receptor está descomprimiendo ese
segundo, un nuevo segundo comprimido se está guardando
para ser enviado al receptor.
Es decir; en CDMA, no se tiene que "esperar turno" para
el flujo de datos (con su respectiva pérdida de tiempo,
aunque sean fracciones de segundo, las cuales son vitales en
sistemas de alta velocidad); pues CDMA es una tecnología
que codifica los datos, sobre la misma
frecuencia.
Gracias a lo anterior, en EvDO (el 3G CDMA) y en el
W-CDMA (el 3G del GSM), es posible la transmisión de datos
de alta velocidad; cosa que con el GSM/TDMA, de forma nativa;
sólo se puede llegar al sistema EDGE para la
transmisión de datos de alta velocidad.
EDGE: Mayores Velocidades de Datos para la
Evolución GSM (EDGE) es una tecnología de datos
móviles y acceso a Internet a alta velocidad de
tercera generación (3G), con velocidades pico
teóricas de 473 kbps y throughput promedio de 110-130
kbps. Las velocidades promedio son suficientemente veloces como
para soportar una amplia gama de avanzados servicios de datos,
incluso streaming de audio y video, acceso
veloz a Internet y descarga de archivos de gran
tamaño. EDGE también puede dar soporte a servicios
de tipo "push-to-talk".
EDGE ocasionalmente se denomina GPRS Optimizado
(Enhanced GPRS o E-GPRS) porque incrementa la capacidad y el
throughput de datos de GPRS en tres a cuatro veces. Al igual que
GPRS, EDGE es un servicio basado en paquetes, que provee a los
clientes una conexión de datos constante.
EDGE es el resultado de un esfuerzo entre operadores y
proveedores de
TDMA (Acceso Múltiple por División de Tiempo) por
desarrollar un conjunto de normas 3G comunes
que soporten datos a alta velocidad. EDGE es un componente
principal de la UWC-136, la norma 3G propuesta por los operadores
TDMA. En julio de 2000, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), que fija las normas de
telecomunicaciones para uso mundial, aprobó a EDGE como
norma de 3G. Entre los demás grupos clave que
han avalado a EDGE se encuentran el Instituto Europeo de Normas
de Telecomunicaciones (ETSI), la Asociación GSM (GSMA), el
Proyecto de
Asociación para la Tercera Generación (3GPP), la
Asociación Mundial de Proveedores Móviles (GSA) y
3G Americas.
El sistema CDMA no permite voz y datos al mismo tiempo,
ya que ambos canales (voz y datos), son en el mismo sistema CDMA;
sin embargo; es posible tener costos más
bajos en datos (internet 3G) en las compañías CDMA.
Está previsto tener voz y datos simultáneos en las
siguientes generaciones de transmisión CDMA.
El internet 3G de las compañías GSM,
es transmitido en un canal independiente (W-CDMA),
aparte del canal de voz GSM. Por lo tanto es posible
la transmisión de voz y datos al mismo tiempo. Sin
embargo, los costos del internet 3G GSM son más
elevados que en las compañías CDMA.-Al respecto
de los dos puntos anteriores; las tendencias en cuanto a
límites de transferencia de datos; es que
generalmente, los carriers GSM te imponen un límite de
descarga más restrictivo, que en la mayoría de
los carriers CDMA. aunque estas políticas se
están emparejando. De cualquier forma el costo del 3G
CDMA es más bajo que el costo del 3G GSM.Una de las ventajas más famosas del GSM; es
que debido a la mayor cantidad de carriers; y su predominio
en Europa, es mucho más extenso el servicio de Roaming
en voz hacia esos lugares; sin embargo, el servicio de
roaming en internet GSM 3G; es muy limitado, debido a la
Incompatibilidad entre las diferentes frecuencias 3G
GSM.
Al decir de mucha gente especializada, en condiciones
nivel normal de señál, en CDMA es un poco
más clara la voz.
En voz, CDMA da un mayor rendimiento de batería.
(Bueno, actualmente no nos conformamos con solamente
voz…)
En datos; si la recepción de señal es
intermitente (por estar en una zona de baja señal), en
CDMA al switchear entre 1x y EvDO, el consumo de
batería aumenta considerablemente; por lo que de necesitar
permanecer en ese lugar, es necesario desactivar temporalmente el
ajuste de Hybrid del modem (si
está disponible tal ajuste), a EvDO only ó 1x only;
dependiendo si EvDO se mantiene o no.. Algo similar pasa en
carreteras con recepción intermitente; el consumo de
batería aumenta. Aunque eso es más problema de
cobertura del carrier; que del propio CDMA. Habrá que
ver el comportamiento
de GSM, con su "nuevo" 3G…
¿Sistema
abierto y libre?
En muchos sitios se menciona que el GSM es
"una tecnología abierta y libre"; ya que, "en cambio", el
CDMA ha estado bajo la
sombra de Qualcomm; pues es la principal organización que otorga las licencias para
emplear esta ya indispensable tecnología.Simplemente basta
con ver la historia del GSM, para darse
cuenta que no fue gracias a la libertad; sino al contrario, a la
imposición y a la cerrazón a otras
tecnologías (o mas bien, a la idea del selecto grupo de
Ericsson, Siemens, Nokia y Alcatel, de no compartir el
jugoso negocio con otros).
Sin embargo, como ya se mencionó;
debido a la implementación del 3G en GSM, tal sistema
(GSM) ya depende también de la tecnología CDMA,
y de Qualcomm.GSM le conviene al carrier, en el aspecto en
que puede negociar más con las empresas del
mencionado grupo europeo, y las empresas del grupo europeo
negociar con Qualcomm.En CDMA, primero tienen que negociar con
Qualcomm y después con los europeos pero al final de
cuentas, en
ningún caso hay libertad.
GSM consta de cuatro bandas para el servicio de
voz dispersas en el mundo a continuación se muestra el
mapa correspondiente.
¿Qué es GPRS?
El Servicio de Radio transmisión de Paquetes
Generales (GPRS) es una solución para datos móviles
que ofrece eficiencia espectral para nuevos y más veloces
servicios de datos, así como para roaming internacional.
Por tratarse de una tecnología de datos
inalámbricos, GPRS ofrece velocidades de datos
máximas de 115 kbps y un throughput promedio de 30-40
kbps. A GPRS a menudo se lo denomina tecnología de "2.5G"
porque constituye el primer paso de un operador GSM hacia la
tercera generación (3G).GPRS es una tecnología
basada en paquetes, lo que significa que los datos están
divididos en paquetes que se transmiten en breves ráfagas
sobre una red IP. Este
diseño es mucho más eficiente que las redes
conmutadas por circuitos, dando lugar a una reducción de
los costos operativos de la red. El diseño de paquetes
beneficia a los usuarios en dos formas primordiales. Primero,
GPRS provee una conexión "siempre activa" ("always-on")
que no exige que el usuario deba conectarse cada vez que desea
obtener acceso a datos. En segundo lugar, los usuarios
sólo pagan por los datos en sí, en lugar de pagar
por el tiempo de aire empleado en
establecer una conexión y descargar los datos.
GPRS se desarrolla sobre la plataforma GSM.
GPRS está basado en IP, la norma universal utilizada en
Internet, y no en una norma exclusivamente inalámbrica que
exija equipos propietarios. El hecho de que GPRS utiliza una
tecnología abierta y totalmente normalizada lo convierte
en el ideal para la provisión de acceso inalámbrico
a otras redes basadas en IP, tales como LANs corporativas e ISPs.
Otra ventaja de la base IP de GPRS es que los operadores y sus
socios pueden desarrollar y lanzar avanzados servicios de datos
mucho más rápidamente y de manera menos costosa,
beneficio que se atribuye a la amplia disponibilidad de "know-how
IP" y equipos ofrecidos en versiones estándar.GPRS es la
tecnología inalámbrica de datos en paquetes
más ampliamente soportada en el mundo y se desarrolla a
partir de los más de mil trescientos sesenta abonados GSM
en más de 210 países y territorios de todo el
mundo. Al igual que GSM, GPRS soporta roaming imperceptible al
usuario, permitiendo que los usuarios tengan acceso a sus
servicios de datos mientras se encuentran de viaje. A abril de
2005, había más de 270 redes GPRS comerciales en
más de 90 países.
Dependiendo del modelo de negocios del operador, GPRS
puede reemplazar o complementar tecnologías de datos
inalámbricos más antiguas, entre ellas datos
conmutados por circuitos (CSD) y Datos Celulares Digitales en
Paquetes (CDPD). Con velocidades de datos máximas de 115
kbps, GPRS es más veloz que CDPD (19.2 kbps) y CSD (9.6
kbps). GPRS transporta una carga efectiva de datos mucho mayor
que el Servicio de Mensajes Cortos (SMS), en que cada mensaje
está limitado a 160 caracteres. Esta combinación de
velocidad y capacidad convierte a GPRS en el medio o "portador"
ideal de servicios tales como Protocolo de
Aplicaciones Inalámbricas (WAP) y Mensajería
Multimedia (MMS).
El resultado final es que con GPRS un operador puede ofrecer una
variedad mucho mayor de servicios innovadores y generadores de
facturación.
¿Qué es UMTS?
Sistema Universal de Telecomunicaciones
Móviles (UMTS) es una tecnología inalámbrica
de voz y datos a alta velocidad que integra la familia de
normas inalámbricas de tercera generación (3G)
IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones
(UIT). La tecnología radial utilizada en UMTS es la WCDMA,
o CDMA en banda amplia. Como resultado de esto, las siglas "UMTS"
y "WCDMA" a menudo se utilizan de manera intercambiable. Entre
los grupos de la industria que
avalan a UMTS se encuentran la Association of Radio Industries
and Businesses (ARIB) en Japón, el Instituto Europeo de
Normas de Telecomunicación (ETSI), el Proyecto de
Asociación para la Tercera Generación (3GPP), la
Asociación Global de Proveedores Móviles (GSA), GSM
Association, UMTS Forum, 3G Americas y la UIT.UMTS se desarrolla
a partir de GSM, que es la tecnología inalámbrica
más ampliamente utilizada en el mundo actualmente,
disponible en más de 680 redes de más de 205
países y territorios de todo el mundo, para prestar
servicio a más de mil millones de clientes. UMTS es la
evolución desde GSM y es actualmente la opción de
tecnología de 3G líder.
Ofrece cobertura potencialmente mundial y permite
economías de escala, roaming
global, y una tecnología prioritaria para los
desarrolladores de software y aplicaciones.
UMTS se desarrolla a partir de la tecnología GSM porque
119 operadores de 42 países (a julio de 2004) ya han
escogido UMTS como su tecnología de 3G. Se prevé
que los clientes de las redes basadas en GSM, incluso los de
UMTS, llegarán a representar hasta el 85% de los clientes
de la próxima generación a nivel mundial,
según el UMTS Forum. UMTS funciona en una diversidad de
bandas de espectro nuevas y existentes, incluso la banda de 1900
MHz.
A agosto de 2004, UMTS es utilizada por más de
seis millones de clientes de todo el mundo sobre 46 redes
comerciales de 24 países, y está creciendo
más rápidamente que GSM a la misma altura de su
historia. Según el UMTS Forum, UMTS fue adoptada por 98%
de los operadores adjudicatarios de nuevas licencias de 3G hasta
la fecha y, hasta agosto de 2004, había 71 redes UMTS
adicionales en etapas pre-comerciales, de planificación, gestionando licencias o en
proceso de despliegue.
WCDMA se encuentra en servicio comercial en Japón
desde 2001 y ahora también está disponible en
Europa y los EUA.
El 20 de julio de 2004, AT&T Wireless se
convirtió en el primer operador en lanzar servicios UMTS
comercialmente en el Hemisferio Occidental al desplegar esta
tecnología en Detroit, Phoenix, San Francisco y Seattle.
AT&T Wireless extendió su servicio UMTS a Dallas y San
Diego el 1º de septiembre de 2004. Por su parte, Cingular
Wireless también anunció su respaldo a UMTS. El
operador ha desplegado una red UMTS-HSDPA (High Speed Downlink
Packet Access) en versión de prueba en Atlanta con Lucent
Technologies, y recientemente emitió una Solicitud de
Cotización a los proveedores UMTS por el despliegue de
UMTS en mercados selectos
a partir de 2005, tanto en las bandas de espectro de 850 como de
1900 MHz.
UMTS es una tecnología basada en Protocolo de
Internet (IP) que da soporte a voz y datos en paquetes y entrega
velocidades de datos pico de hasta 2 Mbps y velocidades promedio
de 220 a 320 Kbps cuando el usuario se encuentra caminando o
conduciendo. UMTS está diseñada para entregar
servicios ávidos de ancho de banda tales como streaming
multimedia, transferencias de archivos pesados y video-conferencia a una
gran variedad de dispositivos, entre ellos teléfonos
celulares, PDAs y computadoras
portátiles. UMTS utiliza una combinación de las
tecnologías Acceso Múltiple por División de
Código (CDMA) y Acceso Múltiple por División
de Tiempo (TDMA) para hacer un uso altamente eficiente del
espectro. Un análisis conjunto realizado por los
miembros de 3G Américas, publicado por Rysavy Research en
noviembre de 2002, halló que, en comparación con
otras tecnologías de la próxima generación,
UMTS presenta la mayor eficiencia espectral para las velocidades
de datos superiores a los 100 Kbps. 3G Américas
además publicó un informe de
análisis centrado en la fase evolutiva de UMTS, 3GPP
Release 5.
Autor:
Ing. Orlando Martínez
Hernández
Universidad de Pinar del
Río.
Hermanos Saíz Montes de
Oca.
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