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 EVOLUCIÓN DE LA TELEFONÍA MÓVIL

EVOLUCIÓN DE LA TELEFONÍA MOVIL CELULAR

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 2.5G GPRS

GPRS: (General Packet Radio System)

 

Es un estándar basado en la interfaz de aire del sistema GSM, para la transmisión de paquetes vía radio, este estándar permite una adecuada integración de los protocolos de Internet con la red móvil ya existente (GSM).

 

GPRS ofrece una eficiente transmisión de paquetes y con un mejor aprovechamiento de los recursos de radio, debido a que cuando un paquete ha sido trasmitido a través de la interfaz de aérea, los recursos de radio pueden ser liberados para el uso por parte de otros usuarios.

0jo: Diferencia entre conmutación de circuitos y conmutación de paquetes

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 DATOS EN GPRS

En GPRS se puede asignar más de un intervalo de tiempo (de los 8 disponibles) de una misma portadora para incrementar la velocidad de transmisión.

En la realidad la velocidad es más baja. Alcanzar la máxima velocidad de transmisión de GPRS implicaría que un solo usuarios utilizara las 8 ranuras de tiempo disponible, y sin protección contra errores.

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 CONMUTACIÓN DE PAQUETES

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 RED GPRS

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2.75G  EDGE

EDGE: Enhanced Data for Global Evolution

 

EDGE es un paso en la evolución de las redes GSM hacia las redes de 3G. EGDE es un método para aumentar la transmisión de datos sobre el enlace de radio de GSM, aumentando su eficiencia espectral y dándole cabida a más aplicaciones para los usuarios móviles.

 

EDGE introduce nuevas técnicas de modulación y de codificación de canal, por lo tanto EDGE es una agregado a GPRS y no puede trabajar por separado. La arquitectura de EDGE es la misma que en GPRS solamente con la introducción de una nueva unidad de control de paquetes y una actualización de software.

 

En EDGE la misma ranura de tiempo puede soportar un mayor número de usuarios, con esto disminuye los recursos de radio que se requieren para soportar el mismo trafico que en GSM/GPRS. Con EDGE se pueden transmitir tres veces más bits que GPRS durante el mismo periodo de tiempo.

 

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 COMPARACIÓN GPRS – EDGE

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 IMT-2000

IMT-2000, fue una iniciativa de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) para unificar todos los estándares anteriores, que se desarrollo como una familia de sistemas capaz de proveer acceso inalámbrico a la infraestructura global de telecomunicaciones a través de medios terrestres.

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3G  UMTS

UMTS fue la propuesta de ETSI (Instituto Europeo de Normas y Telecomunicaciones) para tercera generación de telefonía celular en remplazo de GSM

El sistema universal de telecomunicaciones (UMTS), es un sistema de comunicaciones móvil capaz de ofrecer significativos beneficios a los usuarios, incluyendo una alta calidad y servicios multimedia sobre una red convergente con componentes fijos, celulares y por satélite. Ofreciendo comunicaciones personales multimedia al mercado de masas con independencia de la ubicación geográfica y del terminal empleado.

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE UMTS

En UMTS se utiliza WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access o CDMA de banda ancha), como técnica de acceso múltiple. WCDMA ofrece una mayor eficiencia espectral, mejores QoS y soporta mayores tasas de transmisión de bits.

 

UMTS utiliza la misma red central de GSM pero con una interfaz de radio diferente, esta interfaz de radio se conoce con el nombre de UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network).

 UMTS establece el empleo de ATM (Asynchronus Transfer Mode) como tecnología de transporte en UTRAN.

 

La arquitectura básica de UMTS está compuesta básicamente por 3 partes fundamentales: los equipos de usuarios, la red de acceso y el núcleo de red.

 

El núcleo de red en UMTS se plantea como la evolución del existente en las redes GSM/GPRS,

 

GSM y WCDMA pueden compartir un mismo núcleo de red, sus arquitecturas no son iguales, sin embargo son compatibles.

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 DATOS DE TRANSMISIÓN DE UMTS

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RED UMTS

UE: Equipo de usuario (teléfono) UMTS CS: Dominio de conmutación de circuitos

PDN: Red Pública de datos PS: Dominio de conmutación de paquetes

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 3.5G Y 3.75G HSPA

UMTS evoluciona a HSPA en sus dos versiones HSDPA y HSUPA.

HSPA: High Speed Packet Access 

Tasas Teóricas de transmisión:

 HSDPA o High Speed Downlink Packet Access: 14,4Mbps

 HSUPA o High Speed Uplink Packet Access: 5,7Mbps

HSPA es una mejora de la interfaz de radio de UMTS (WCDMA) que provee una mayor capacidad de transmisión en los enlaces de bajada y subida y la posibilidad de desarrollar nuevos servicios que requieran altas tasas de transferencia.

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 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE HSDPA

La tecnología HSDPA, puede alcanzar teóricamente hasta los 14,4Mbps para bajada de datos, mientras que en subida se sigue manteniendo el mismo esquema que en UMTS, con tasas máximas de 384Kbps.

Se introducen mejoras en cuanto a la arquitectura de la red, como el acceso al subsistema multimedia IP o IP Multimedia Subsystem (IMS), con lo cual se unifica el núcleo de la red móvil con los otros tipos de redes como la de datos y la de telefonía fija, evolucionando a una red de siguiente generación (NGN).

 

Una característica importante de HSDPA es que el sistema es capaz de combinar modulaciones y codificaciones, que se denomina como AMC (Adaptive Modulation and Coding). Esta técnica permite disponer, de una modulación QAM o QPSK, la cual se asigna dependiendo de la calidad de recepción de la señal por parte del usuario.

 

El método de acceso que se usa para las tecnologías UMTS y HSPA, es WCDMA, con un ancho de banda de 5MHz.

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  NÚCLEO DE LA RED HSDPA

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 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE HSUPA

HSUPA es la mejora de datos en el enlace de subida. HSDPA y HSUPA no definen un nuevo interfaz aire, pero si nuevos canales para optimizar la comunicación al aumentar las velocidades, reducir la latencia y aumentar capacidad en el sistema.

HSUPA mejorará las aplicaciones de datos avanzados persona a persona, con mayores y más simétricos ratios de datos, como el e-mail en el móvil y juegos en tiempo real con otro jugador. Las aplicaciones tradicionales de negocios, junto con muchas aplicaciones de consumidores, se beneficiarán del incremento de la velocidad de conexión.

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 EVOLUCIÓN HACIA 4G

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 LTE (Long Term Evolution)

Requisitos y objetivos para LTE:

Reducción de los retrasos, tanto en términos de establecimiento de la conexión y la latencia de la transmisión.

 

Incremento de la tasa de bit, para uniformidad en la prestación de servicios.

 

Menor costo por bit, mejorar la eficiencia espectral.

 

Una mayor flexibilidad de uso del espectro, en ambas bandas nuevas y ya existentes.

 

Simplicidad la arquitectura de red.

 

Movilidad sin límites, incluso entre diferentes tecnologías de acceso.

 

Consumo de energía razonable para móviles (control de potencia).

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 RED LTE

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 TECNOLOGIAS FUNDAMENTALES DE LTE

OFDM: Modulación por División de Frecuencias Ortogonales

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OFDM es una técnica de modulación que tiene la capacidad intrínseca de manejar las distorsiones más comunes del ambiente inalámbrico, sin la necesidad de utilizar algoritmos complejos.

OFDM es un sistema de datos paralelos, en donde toda la banda de frecuencia de la señal es dividida en N subcanales de frecuencia que no se sobreponen. Cada subcanal es modulado con un símbolo separado y luego los N subcanales son multiplexados en frecuencia.

Las diferentes portadoras moduladas deben ser ortogonales. La palabra ortogonal indica que existe una relación matemática precisa entre las frecuencias de las portadoras del sistema.

Es posible ordenar las portadoras de una señal OFDM de tal manera que las bandas de los lados de cada una de las portadoras se sobrepongan, haciendo que estas señales puedan ser recibidas sin interferencias producidas por portadoras adyacentes. Para poder lograr esto, las portadoras deben ser matemáticamente ortogonales

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE OFDM

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 ANTENAS MIMO

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 CARACTERÍSTICAS DE MIMO

 La comunicación en canales inalámbricos se ve afectada

predominantemente por las múltiples rutas de acceso. Una múltiple ruta es la llegada de la señal transmitida a un receptor a través de múltiples ángulos y/o múltiples retrasos de tiempo y/o múltiple frecuencia (es decir, Doppler), se desplaza debido a la dispersión de las ondas electromagnéticas en el entorno.

Los beneficios de la tecnología MIMO, que ayudan a lograr mejoras significativas de rendimiento son la ganancia de matriz, la ganancia de diversidad espacial, la ganancia de multiplexación espacial y la prevención y reducción de la interferencia.

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