• Conceptos básicos de telecos: del GSM al LTE

     • mayo 21, 2010 • Banda ancha, Telefonía móvil • 6 Comentarios

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    En línea con el post anterior de la serie de conceptos de telecos (“El espectro radioeléctrico“), hoy os hablamos de cómo han evolucionado los distintos sistemas de comunicación inalámbricos móviles (del GSM al LTE) y de los canales de frecuencias asignados para que los operadores móviles puedan disponer del espectro suficiente para poder ofrecer servicios de banda ancha móvil. Os reservamos otro post en el que profundizaremos en los sistemas de comunicaciones inalámbricas fijas (LMDS/ Wimax) y en las conexiones que utilizan bandas de uso común (como el wifi).
    La evolución de la telefonía móvil

    ¿Aprecias la diferencia?. Foto de Enjork

    Este tipo de comunicaciones son posibles gracias a enlaces inalámbricos entre las estaciones de base y los dispositivos del usuario. Por ejemplo,  en cada llamada desde un móvil se establece el acceso mediante dos enlaces de radio: uno ascendente (uplink) del terminal móvil de la persona a la estación base, y otro descendente (downlink), en sentido inverso. Estas conexiones pueden darse de forma simultánea y en frecuencias diferentes (dúplex en frecuencia o FDD, como el utilizado en GSM o en la mayoría de sistemas UMTS ) o bien,  en la misma banda de frecuencias y repartidas en el tiempo (dúplex en tiempo o TDD, siendo este modo más popular en bandas de uso común ). La tecnología LTE permite ambos mecanismos de explotación del espectro.

    Gracias al servicio de roaming o itinerancia, los usuarios de comunicaciones inalámbricas pueden acceder a redes de otros operadores con sistemas compatibles, aumentando de este modo la ubicuidad en el acceso.

    EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS MÓVILES: GSM AL LTE

    La red móvil o celular se estructura como una malla de células que abarcan diferentes áreas de cobertura, y cada una de ellas dispone de una estación base. En función del tamaño de las células, la red móvil  se adapta a la demanda de tráfico de los usuarios y optimiza su cobertura. Así estas se clasifican en función del área que comprendan en: macroceldas (con cobertura de 2-20 km adpatada a áreas rurales), microceldas (500 m-2 km para zonas urbanas), picoceldas (para calles o edificios) y las femtoceldas (las femtocell son pequeñas estaciones base diseñadas para ampliar la cobertura en interiores, viviendas, edificios o en algunas empresas generalmente utilizando las líneas de acceso de banda ancha de los usuarios). El proceso que garantiza que el usuario pueda mantener su comunicación cuando se traslada en su área de cobertura se denomina handover.

    Dado el gran número de usuarios de los sistemas móviles y el espectro disponible, la reutilización de frecuencias es indispensable y, para garantizar que no haya interferencias en la comunicación,  se debe gestionar el ancho de banda disponible. Para ello, se adoptan distintas estrategias: se reparte el tiempo de transmisión entre los usuarios de un mismo canal (ej: tecnología móvil GSM), pueden repartirse diferentes códigos de acceso (ej: tecnología móvil UMTS) y puede incluso repartirse a la vez la cantidad de frecuencias y el tiempo de transmisión (Ej: LTE).

    En la historia de las comunicaciones móviles, los estándares utilizados han ido evolucionando dando lugar a distintas generaciones de tecnología móvil:

    Evolución del GSM al LTE

    Evolución del GSM al LTE

    Segunda generación: GSM

    Es el sistema digital móvil de origen europeo adaptado a voz y datos digitales (SMS, MMS), correspondiente a la tecnología 2G, que supuso una serie de mejoras respecto a los sistemas analógicos anteriores:  mayor  eficiencia en el uso del espectro y mejor calidad del servicio,  y preveía la posibilidad de transmitir datos hasta 9,6 kbps. Una de las ampliaciones del estándar GSM  es el servicio de empaquetamiento de datos GPRS que permite velocidades de datos de 56 kbps en recepción y 40 kbps en tranmsisión. Puesto que esta tecnología se encuentra a medio camino entre la segunda y la tercera generación, se le denomina 2.5 G.

    Las bandas de 900 MHz y 1800 MHz son las armonizadas  a nivel europeo para dar este tipo de servicios. Actualmente, las frecuencias de la banda 900 MHz  están adjudicadas  a los operadores móviles de forma asimétrica:  Telefónica y Vodafone son las mejor posicionadas con 32 MHz  y 24 MHz respectivamente, y  Orange dispone de 12 MHz (frecuencias sentido ascendente y descendente). Yoigo resulta la peor parada,  ya que no dispone de frecuencias aptas para el sistema GSM.

    Tercera generación: UMTS

    Es el sistema empleado por los móviles y dispositivos de acceso de tercera generación (3G), que mejoró sustancialmente las prestaciones del sistema GSM en transmisión de datos, permitiendo una mayor eficiencia y una  velocidad máxima de tranmisión de datos  por usuario de 384 kbps. Asimismo, la tecnología 3G ha cambiado radicalmente la concepción del móvil, que ha pasado a ser un terminal compatible con todo tipo de servicios multimedia en movilidad interactivos y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de vídeo conferencia o los servicios de acceso a Internet. En la actualidad, existen evoluciones del UMTS (3.5 G), como son el HSDPA (velocidades descendentes de 1.8-14 Mbps), HSUPA (hasta 5.7 Mbps en sentido ascendente) y el HSPA+, que ofrecen una mejor conexión de banda ancha móvil.

    Las tecnologías 3G se implantaron en una nueva banda a nivel mundial (2,1 GHz) y  se clasifican dentro de un único estándar global IMT-2000 de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones).

    En relación a la asignación de licencias 3G, muchos países las licitaron mediante subastas pero en España se optó por un modelo de concurso donde los adjudicatarios tenían obligaciones de cobertura. Se concedieron licencias a Telefónica, Vodafone, Orange y Yoigo de 29,6 MHz (FDD) y 5 MHz (TDD) a cada uno. Como os ya os señalamos en un post anterior, los operadores móviles se encuentran a la espera de la aprobación del uso de la tecnología 3G en la banda de 900 MHz, que permite una gran calidad en la comunicación en interiores y menores costes de despliegue,    así como de la asignación de la banda del dividendo digital (800 MHz) y de 2,6 GHz (estas últimas probablemente mediante tecnología LTE).

    A continuación os mostramos una tabla con la distribución actual de las frecuencias por operadores:

    Distribución actual de las frecuencias. Fuente CMT

    Distribución actual de las frecuencias. Fuente CMT

    Según los datos del informe anual de 2008, las provincias españolas con una mayor concentración urbana tuvieron en el 2008, en general, mayores coberturas 3G.  Consecuentemente, la cobertura de estas ya alcanzaba al 90,3 % de la población.

    Hacia la cuarta generación: LTE

    Las redes LTE representan la evolución de las actuales tecnologías 3G e implican mejoras considerables en los servicios de banda ancha móvil: permite velocidades superiores a los 100 megas, una menor latencia y es compatible con los últimos avances de tecnología móvil. Como ya os señalamos en otro post, de momento Suecia  y Noruega son los únicos que ya se han animado a desplegar LTE aunque se espera que para mediados y finales de este año se sumen otros países.

     

    6 Respuestas a Conceptos básicos de telecos: del GSM al LTE

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    2. cesar
      mayo 21, 2010 at 15:00

      ok, me gusta, lo compro, mientras llega el FTTH, los rurales queremos LTE (ah, que aun vamos por el trac :(

    3. Rubén
      mayo 21, 2010 at 16:31

      Un detalle: que yo sepa, GSM usa TDD y FDD simultáneamente, además de saltos en frecuencia. Seguid con esta labor divulgativa, ¡se agradece!

    4. jorgecable
      mayo 21, 2010 at 22:08

      Hola,
      Siento estar un poco fuera del lugar pero aun así espero que os tomareis la molestia y vais a mirar un poco la siguiente cuestión : http://www.midetuvelocidad.com/
      El problema consiste que ONO esta engañando a la gente, adrede, para que su fibra, que ofrece 100% de lo contratado, resulte una mejor opción. Pasa que se puede ver sin gran esfuerzo que el medidor baja la velocidad real de todo aquel que no es de ONO.Como no soy cliente de ONO, y en estas condiciones supongo que no seré nunca, no me puedo quejar en ningún lado . Pero supongo que alguien debe tomar alguna medida.
      Sin mas, gracias

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    6. Toni
      junio 4, 2010 at 21:08

      Yo tengo Internet con orange atraves de un modén usb el problema es que algunas veces me quedo sin cobertura 3g+ de orange porque la cobertura está se emite de peor manera.
      Pediría a este gobierno que si se puede de las licencias para emitir por la banda de 900 Mhz, pues es un bien para todos los que vivimos en los pueblos.

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