Redes de Acceso Celular para Internet de Banda Ancha (Parte I)

En esta el clase el profesor Vicente Casares Giner nos habló sobre el acceso a la red celular de banda ancha: GSM,GPRS,

GSM es el acrónimo de Global System for Mobile Communications, esta arquitectura  rompe con el tradicional concepto del bucle de abonado individualizado, permitiendo la movilidad del abonado y su ubicuidad total, el radio máximo de celda es de 38km. Esta arquitectura se conoce como 2G.

GPRS es el acrónimo de General Packet Radio Service.
La tecnología GPRS mejora y actualiza los  siguientes servicios:

* Servicio de mensajes multimedia (MMS)
* Mensajería instantánea
* Aplicaciones en red para dispositivos a través del protocolo WAP
* Servicios P2P utilizando el protocolo IP
* Servicio de mensajes cortos (SMS)
* Posibilidad de utilizar el dispositivo como módem USB

A parte de incrementar la oferta servicios de GSM, con la arquitectura GPRS se pretende llegar a tasas de bits del orden de 170kbps. Por otro lado pretende utilizar, si fuera preciso, la asignación dinámica de recursos, mediante ranuras temporales. Todas estas mejoras se buscan con unos costes moderados sin grandes cambios de la estructura GSM.

A esta tecnología también se la conoce como 2,5G.

UMTS son las siglas en inglés de Servicios Universales de Telecomunicaciones Móviles, es miembro de la familia global IMT-2000 del sistema de comunicaciones móviles de “tercera generación” de UIT

UMTS busca basarse en y extender las existentes tecnologías móviles  proporcionando mayor capacidad, posibilidades de transmisión de datos y una gama de servicios mucho más extensa.

UMTS usa una comunicación terrestre basada en una interfaz de radio W-CDMA, conocida como UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). Soporta división de tiempo duplex (TDD) y división de frecuencia duplex (FDD). Ambos modelos ofrecen ratios de información de hasta 2 Mbps.

UMTS nuevos y mejores servicios: servicios de voz de alta calidad, junto con servicios de datos e información de avanzada.

Acceso rápido:  UMTS aventaja a los sistemas móviles de segunda generación (2G) por su potencial para soportar velocidades de transmisión de datos de hasta 2Mbit/s desde el principio. Esta capacidad sumada al soporte inherente del Protocolo de Internet (IP).

Transmisión de paquetes de datos y velocidad de transferencia de datos a pedido(on demand).  UMTS integra la transmisión de datos en paquetes y por circuitos de conmutación de alta velocidad a los beneficios de conectividad virtual a la red en todo momento y formas de facturación alternativas (por ejemplo, pago por byte, por sesión, tarifa plana, ancho de banda asimétrico de enlace ascendente/descendente) según lo requieran los variados servicios de transmisión de datos que están haciendo su aparición.

A esta tecnología también se la conoce como 3G.

La  tecnología HSDPA(High-Speed Packet Access), evolución de la tecnología UMTS, consiste en un canal compartido en el enlace descendente que mejora la capacidad máxima de transferencia de información facilitando, desde entornos móviles, velocidades de transferencia de datos de hasta 14Mbps.

La mayoría de los operadores de 3G ofrecen esta tecnología en su red, siendo la principal utilidad del servicio el acceso a Internet de banda ancha. El servicio es ofrecido principalmente por parte de los operadores como método de acceso a Internet de banda ancha desde ordenadores portátiles.

Ventajas

  1. Oferta de servicios móviles de moderado ancho de banda.
  2. Sistema diseñado para su disponibilidad tanto para interiores como para exteriores.
  3. Son sistemas escalables, a los que se puede añadir mayor capacidad añadiendo estaciones base.

Limitaciones

  1. Velocidad teórica limitada
  2. Debe instalarse un número incremental de estaciones de radio por unidad de superficie.
  3. Despliegue estancado por falta de disponibilidad de la tecnología en las estaciones móviles existentes y fuertes inversiones necesarias por parte de los operadores.

También cabe mencionar que el HSUPA es una extensión del HSDPA que mejora el enlace de subida, llegando a los 5,7mbps

Estas tecnologías se la conoce como 3,5G

Por último comentar  una tecnología que está en fase de desarrollo y que promete una revolución. Esta arquitectura es el LTE (Long Term Evolution)3GPP. Definida para unos como una evolución de la norma 3GPP UMTS (3G) para otros un nuevo concepto de arquitectura evolutiva (4G). De hecho LTE será la clave para el despegue del internet móvil, servicios como la transmisión de datos a más de 300 metros y videos de alta definición, gracias a la tecnología OFDMA . es un nuevo estándar de la norma

La novedad de LTE es la interfaz radioeléctrica basada en OFDMA para el enlace descendente (DL) y SC-FDMA para el enlace ascendente (UL). La modulación elegida por el estándar 3GPP hace que las diferentes tecnologías de diversidad de antenas (MIMO) tengan una mayor facilidad de implementación, esto favorece según el medio de hasta cuadruplicar la eficacia de transmisión de datos.

Una parte del estándar , SAE 3GPP System Architecture Evolution, se propone un desarrollo de la  infraestructura de red basa en la red IP

Las mejoras a investigar son, por ejemplo, el aumento de la eficiencia, la reducción los costes, la ampliación y mejora de los servicios ya prestados y una mayor integración con los ya protocolos existentes.

Finalmente y como síntesis de lo anterior muestro un gráfico de las velocidades de transmisión de las tecnologías mencionadas.

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