Post on 30-Nov-2020
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE INGENIERÍA
ESTUDIO DEL FUNCIONAMIENTO Y OPERACIÓN DE LOS
SISTEMAS DE TELECOMUNICACIONES MÓVILES
INTERNACIONALES IMT2000
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO
EN ELECTRÓNICA
MENCIÓN TELECOMUNICACIONES
FREDERICK ANDRÉS FREIRÉ VASCONEZ
JULIO HERIBERTO PICO PICO
DIRECTOR: ING. ANTONIO CALDERÓN
Quito, enero 2001
DECLARACIÓN
Nosotros, Frederick Andrés Freiré Vásconez y Julio Heriberto Pico Pico,declaramos que el trabajo aquí descrito es de nuestra autoría; que no ha sidopreviamente presentada para ningún grado o calificación profesional; y, quehemos consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en estedocumento.
La Escuela Politécnica Nacional, puede hacer uso de los derechoscorrespondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley, Reglamento dePropiedad Intelectual y por la normatividad institucional vigente.
Frederick Andrés FreiréVásconez
TatioReriberto Pico Pico
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Frederick Andrés FreiréVásconez y Julio Heriberto Pico Pico, bajo mi supervisión.
Ing. Antonio Calderón
DIRECTOR DE PROYECTO
AGRADECIMIENTO
Agradezco a mi madre, por su apoyo y cariño
que me ha brindado, a mi padre, por su ayuda
durante mi carrera, al Ing. Calderón, por su
valiosa guía para la elaboración de este proyecto
de titulación y principalmente a nuestro Creador,
por que sin Él no existiría.
AGRADECIMIENTO
•Agradezco a Dios; a mi Familia por su apoyo y
cariño brindado; a nuestros Director y Codirector
de Tesis, Ing. Antonio Calderón e Ing. Milton
Ludeña, porque con su valiosa pudo culminarse
con éxito el presente proyecto.
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a mi bien amada Inés
Miranda, a mis padres y a mi familia
DEDICATORIA
A mi eterna compañera y apoyo
incondicional, mi amada esposa inés
Cecilia.
A mis queridos padres, porque sin su
amor, dedicación, paciencia y confianza
no hubiera sido posible la culminación de
esta meta. Nada sería suficiente para
expresarles mi sincero amor y
agradecimiento.
ÍNDICE GENERAL
Presentación
Introducción .
CAPITULO I
MARCO GENERAL
1.1 Visión Global de IMT2000 al siglo XXI 2
1.2 Ventajas y Flexibilidades 3
1.2.1 Flexibilidad: Multi-ambiente, multi-modo, multi-ancho de banda ... 3
1.2.2 Selección Múltiple de Acceso y Modulación 4
1.2.3 Control Flexible : 4
1.2.4 Adaptación del Servicio 5
1.2.5 Ambientes Múltiples 5
1.2.6 Movilidad al Interior de una Red y entre Redes 7
1.2.7 Servicios Satelitales Móviles 7
1.2.8 Acceso Inalámbrico Fijo ...8
1.3 Nuevos Servicios y Capacidades .....8
1.3.1 Incremento de la demanda con servicios de gran ancho de
banda (datos, imágenes, multimedia, etc.) ...8
1.3.2 Ancho de Banda por Demanda ...........9
1.3.3 Permisos y Regulaciones para 1MT2000 ..........10
1.4 Alternativas Por Radio ..............10
1.5 Calidad de Servicio 11
1.5.1 Calidad de Voz, Cobertura y Costo 11
1.5.2 Aspectos de la Calidad de Servicio, Transmisión y Retardo .12
1.5.3 Capacidad y Eficiencia incrementadas ....13
1.6 Necesidades de Espectro ..................................................................13
CAPITULO 2
ARQUITECTURA DE IMT2000
2.1 Arquitectura de Red 21
2.1.1 Modelo Funcional de IMT2000 ....21
2.1.1.1 Modelo Básico ........21
2.1.1.2 Modelo de Referencia Funcional de la Red e Interconexión de
Redes ........27
2.1.2 Descripción Resumida de las Relaciones Dinámicas .31
2.1.2.1 Actualización de la localización 31
2.1.2.2 Establecimiento de la llamada originada en móvil 32
2.1.2.3 Establecimiento de la llamada terminada en móvil 32
2.1.2.4 Traspaso .......33
2.1.3 Interfaces Funcionales 34
2.1.4 Ejemplos de Configuración ................35
2.1.4.1 Ejemplos de configuración para el lado de la red : 35
2.1.4.2 Ejemplos de configuración para el lado móvil 37
2.2 Marco para la Funcionalidad de las Interfaces Radioeléctricas 40
2.2.1 Definición .41
2.2.2 Características de las Interfaces Radioeléctricas 41
2.2.2.1 Uniformidad de Diseño ..............41
2.2.2.2 Método por Capas para lograr uniformidad de diseño .42
2.2.2.3 Método de Bloques de Construcción para lograr
Uniformidad de Diseño ......43
2.2.2.4 Métodos para lograrla Uniformidad de Diseño .....44
2.2.3 Modelo del Protocolo por Capas de la Interfaz Radioeléctrica 46
2.2.3.1 Capa Física ..........46
2.2.3.2 Subcapa de control de acceso al medio .....46
2.2.3.3 Subcapa de control de acceso al enlace ...46
2.2.3.4 CapaS ........ 47
2.2.3.5 Grupos Funcionales 48
2.2.4 Estructura de Canal 48
2.2.4.1 Canales de Radiofrecuencia (RF) 49
2.2.4.2 Canales Físicos 49
2.2.4.3 Canales Lógicos ..49
2.2.4.3.1 Canales de Control ...49
2.2.4.4 Canales de Tráfico 52
2.2.4.4.1 Canales de Tráfico Especializado (DTCH) 53
2.2.4.4.2 Canales de Tráfico Aleatorio (RTCH) 53
2.2.4.5 Estructura de Trama 53
2.2.4.6 Multiplexación .......................................................53
2.2.5 Estructura por Células ...........'............................... 54
2.2.5.1 Descripción de la Célula '................... 54
2.2.5.2 Ampliación de la Cobertura de Célula 57
2.2.5.3 Características de las Células 58
2.2.6 Funciones de Control del Enlace y Gestión del Sistema ................58
2.2.6.1 Mediciones del Canal ...........59
2.2.6.2 Selección de Célula .....59
2.2.6.3 Selección /Asignación de Canal .........61
2.2.6.4 Estrategias de Gestión de Canal ..............61
2.2.6.5 Traspaso .............61
2.2.6.6 Funciones de Soporte de la Movilidad 63
2.2.7 Calidad de Funcionamiento del Sistema 64
2.2.7.1 Control de la interferencia 64
2.2.7.2 Estrategias de Diversidad 65
2.2.7.3 Control de la Velocidad de Transmisión de Datos Variable ...... 66
2.2.7.4 Técnicas de Mejora de la Capacidad .......66
2.2.7.5 Técnicas de Ahorro de Batería 66
2.3 Espectro............ .....67
CAPITULO 3
SERVICIOS DE IMT20000
3.1 Categorías de los Servicios IMT2000 ..71
3.1.1 Servicios Móviles 71
3.1.2 Servicios Interactivos 71
3.1.3 Servicios de Distribución .....71
3.2 Servicios de Telecomunicaciones de los IMT2000 .....71
3.2.1 Servicios de Red ....72
3.3 Servicios Suplementarios 73
3.4 Principales requisitos de calidad de las señales vocales 77
3.4.1 Calidad de las Condiciones de Extremo a Extremo ........77
3.4.2 Acústica del Microteléfono y Reconocimiento de la Voz 77
3.4.3 Velocidad Binaria Bruta de las Señales Vocales 78
3.4.4 Resistencia 78
3.5 Objetivos de los Codees de Señales Vocales de los 1MT2000 78
3.5.1 Servicio de Videotelefonía 80
3.5.1.1 Servicio de Videotelefonía para Redes de Banda Estrecha .... 81
3.5.1.2 Servicio de Videotelefonía para Redes de Banda Ancha 82
3.5.2 Aplicaciones Relacionadas con la Videotelefonía 82
3.5.3 Procedimientos ......83
3.6 Aspectos Relativos al Terminal 84
3.6.1 Requisitos Generales del Sistema 84
3.6.2 Calidad de Servicio 84
3.6.3 Requisitos de Interfuncionamiento e Intercomunicación .85
3.7 Servicio de Videotelefonía en la Red Telefónica Pública
Conmutada 86
3.7.1 Posibles Aplicaciones 87
3.7.2 Aspectos Relativos a la Red 87
3.7.3 Aspectos Relativos al Terminal 88
3.7.4 Calidad de Servicio 88
3.7.5 Intercomunicación con la Videotelefonía Móvil 88
3.7.6 Atributos y Valores 89
3.8 Objetivos de Calidad para Sistemas Inalámbricos para acceder
alas RTPC 90
3.8.1 Perspectiva de Calidad Global de la RTPC .91
3.8.1.1 Perspectiva de Calidad de Servicio de la RTPC 91
3.8.1.2 Perspectiva de Calidad de Transmisión de la RTPC 92
3.8.1.3 Efectos de Transmisión del Radiocanal Digital .......93
3.8.1.4 Objetivos de Calidad de Transmisión Vocal ..94
3.8.1.4.1 Calidad de Funcionamiento del Codificador Vocal 94
3.8.1.4.2 Atenuación ponderada por Acoplamiento del Terminal 95
3.8.1.4.3 Retardo y Respuesta del Eco 95
3.8.1.4.4 Control del Eco desde-el exterior del Sistema sin Hilos 96
3.8.1.4.5 Recorte (Temporal) ....97
3.8.1.4.6 Ruido de Canal en Reposo y Ruido de Fondo Artificial 98
3.8.1.4.7 Ancho de Banda y Atenuación 98
3.8.2 Distorsión de Cuantificación 99
3.8.3 Datos de Banda Vocal y otras Transmisiones no Vocales .......99
3.8.3.1 Requisitos de las Aplicaciones .........99
3.8.3.2 Idoneidad de la Calidad de Funcionamiento 100
3.8.3.3 Interfuncionamiento ., 102
CAPÍTULO 4
TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN PARA IMT2000
4.1 Evolución de los Sistemas de Comunicación Inalámbricos ........... 104
4.1.1 Primera Generación de Sistemas de Comunicación
Inalámbricos 104
4.1.2 Segunda Generación de Sistemas de Comunicación
Inalámbricos 106
4.1.3 Tercera Generación de Sistemas de Comunicación
Inalámbricos 106
4.2 Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica 106
4.2.1 Bloques Funcionales de las Tecnologías de Transmisión
Radioeléctricas 107
4.2.2 Otros bloques funcionales 108
4.3 Características Técnicas Elegidas para la Evaluación de las
Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica 108
4.3.1 Eficacia Espectral 109
4.3.2 Complejidad Tecnológica 109
4.3.3 Calidad 109
4.3.4 Flexibilidad de las Tecnologías Radioeléctricas 110
4.3.5 Repercusión en la Interfaz de Red 110
4.3.6 Capacidad de Optimización de la Calidad de la Unidad Móvil ...... 110
4.3.7 Eficacia en cuanto a cobertura y potencia 111
4.4 Pautas para la Evaluación de las Tecnologías de Transmisión
Radioeléctrica por Grupos de Evaluación Independientes 111
4.5 Metodología de la Evaluación 112
4.5.1 Criterios Objetivos 113
4.5.2 Criterios Subjetivos 113
4.5.3 Metodología para los Resúmenes de Evaluación de Criterios ...... 113
4.6 Descripción de las Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica ... 114
4.7 Evaluación de las RTT realizada porGlobalstar... 116
4.7.1 Ventajas y Desventajas de las RTT 119
4.7.2 Reuso de frecuencias en el mismo sistema 120
4.7.3 Compartición de Frecuencias con otros Sistemas 120
4.7.4 Relación entre las potencia pico y promedio 121
4.7.5 Solución de Multicamino 121
4.7.6 Diversidad de Multicamino 122
4.7.7 Necesidad de Mitigarla Interferencia Intersímbolos 122
4.7.8 Diversidad Satelital 123
4.7.9 Incapacidad para usar Baja Velocidad en el código de Corrección
de Errores ..123
4.7.10 El Uso de Codificación Turbo 123
4.7.11 Handoff Suave y Súpersuave 124
4.7.12 Canal piloto multiplexado por división de código 124
4.7.13 Canal Piloto Auxiliar Multiplexado por División de Código 125
4.8 RTT Finalistas .;................. 125
4.8.1 Code División Múltiple Access (CDMA) 126
4.8.2 Time División Múltiple Access (TDMA) .................................. 128
CAPÍTULO 5
SEGURIDAD
5.1 Principios de Seguridad 130
5.1.1 Objetivos Generales de Seguridad 130
5.1.2 Requisitos de Seguridad del Sistema 131
5.1.2.1 Requisitos Relacionados con el Servicio 132
5.1.2.2 Requisitos Relacionados con el Acceso 132
5.1.2.3 Requisitos Relacionados con la Interfaz Radioeléctrica 133
5.1.2.4 Requisitos Relacionados con el Terminal 133
5.1.2.5 Requisitos Relacionados con la Asociación del Usuario .......... 134
5.1.2.6 Requisitos Operacionales de Red 134
5.1.2.7 Requisitos de gestión de seguridad ...134
5.1.3 Seguridad Proporcionada por IMT2000 - Prestaciones de
Seguridad 135
5.1.3.1 Prestaciones de Seguridad Relacionadas con el Usuario 136
5.1.3.1.1 Prestaciones de Seguridad Esenciales Relacionadas con el
Usuario 136
5.1.3.1.2 Prestaciones de Seguridad Facultativas Relacionadas con el
Usuario .....................................138
5.1.3.2 Prestaciones de Seguridad Relacionadas con la Prestación del
Servicio 139
5.1.3.2.1 Prestaciones de Seguridad Esenciales .................................... 139
5.1.3.2.2 Prestaciones de Seguridad Facultativas 139
5.2 Mecanismos de Seguridad 140
5.2.1 Requisitos de los Mecanismos de Seguridad 140
5.2.2 Clases de Mecanismos de Seguridad 141
5.2.2.1 Mecanismos de Autentificación 141
5.2.2.1.1 Clave Simétrica 141
5.2.2.1.2 Clave Asimétrica 143
5.2.2.1.3 Conocimiento cero 144
5.2.2.2 Mecanismos de Anonimato ; 145
5.2.2.2.1 Identidades Temporales que Generan Clave Simétrica 145
5.2.2.2.2 Confidencialidad de la identidad usando clave asimétrica 146
5.2.2.2.3 Acceso Anónimo 146
5.2.2.3 Mecanismos de confidencialidad 146
5.2.2.3.1 Cifrados de Bloque 147
5.2.2.3.2 Cifrado de Tren 147
5.2.2.4 Mecanismos de Seguridad No Criptográficos 147
5.2.2.4.1 Verificación de Usuario ............; 147
5.2.2.4.2 Registro 148
5.2.2.4.3 Cómputo de Llamadas 149
5.2.2.5 Mecanismos de Integridad ; 149
5.2.2.5.1 Cifrado.............. 149
5.2.2.5.2 Clave Simétrica 150
5.2.2.5.3 Clave Asimétrica 150
5.2.2.6 Mecanismos de No Repudio 151
5.3 Análisis de Amenazas y Riesgos 151
5.3.1 Amenazas Intencionales 151
5.3.1.1 Uso Fraudulento 151
5.3.1.1.1 Robo de Terminal Móvil 152
5.3.1.1.2 Robo de Credenciales de Usuario 152
5.3.1.1.3 Amenazas a la Integridad ...155
5.3.1.2 Amenazas a la Confidencialidad, Privacidad y Anonimato ....... 157
5.3.1.2.1 Revelación de Identidades de Usuarios 157
5.3.1.2.2 Revelación de la Ubicación de Usuarios .............157
5.3.1.2.3 Escucha furtiva de la comunicación del Usuario .158
5.3.2 Amenazas Accidentales 158
5.3.3 Amenazas Administrativas 158
5.3.3.1 Intrusión en la Base de Datos del Abonado/Usuario .....158
5.3.3.2 Introducción de Credenciales de Usuarios en otras Redes 159
5.3.3.3 Intrusión en la base de datos del sistema o funciones de
control de red 160
5.4 Procedimientos de Seguridad 160
CAPÍTULO 6
IMT2000 EN EL ECUADOR
6.1 IMT2000 para los Países en Desarrollo 163
6.1.1 Ventajas de las Tecnologías IMT2000 163
6.1.2 Objetivos que persiguen los Países en Desarrollo 164
6.1.3 Eí Servicio Fijo 164
6.1.4 Normalización 166
6.1.5 Flexibilidad 166
6.2 Células de gran tamaño, Necesidad de Repetidores y Utilización
de Satélites 167
6.2.1 Posibilidades Ofrecidas por los Satélites 167
6.2.2 Células de gran Tamaño en Sistemas Terrenales y Necesidad
de Repetidores ............................................................................... 168
6.2.3 Antenas y Polarización 168
6.2.4 Interconexión de Redes 1MT2000 Aisladas, Regionales y
Nacionales 169
6.3 Bosquejo de Diseño del Sistema IMT2000 para el Ecuador 172
6.3.1 Perspectiva General de! Sistema 172
6.3.2 Características del Sistema 173
6.3.3 Cálculo del Tamaño de las Microceldas 174
6.3.4 Estación en Plataforma de Gran Altura (HAPS) 177
6.3.4.1 Zonas de Cobertura 177
6.3.4.2 Tamaño de la Mega célula .........,.....;...... 178
6.4 Necesidades Reales de Espectro en Ecuador .179
6.4.1 Consideraciones Geográficas 179
6.4.1.1 Entorno 180
6.4.1.2 Sentido de Cálculo 180
6.4.1.3 Geometría de las Células 180
6.4.1.4 Superficie de las Células 181
6.4.2 Consideraciones de Mercado y de Tráfico 181
6.4.2.1 Tipo de Servicio 181
6.4.2.2 Densidad de Población 182
6.4.2.3 Nivel de Penetración 182
6.4.2.4 Usuarios /Célula 184
6.4.2.5 Parámetros de Tráfico 184
6.4.2.6 Tráfico por Usuario 186
6.4.2.7 Tráfico Ofrecido porCélula ., 187
6.4.2.8 Parámetros de la Función de la Calidad de Servicio 187
6.4.3 Consideraciones Técnicas y del Sistema 188
6.4.3.1 Número de Canales de Servicio por Célula 189
6.4.3.2 Velocidad de Transmisión de Canal de Servicio ........190
6.4.3.3 Tráfico................... .....190
6.4.3.4 Capacidad Neta del Sistema 190
6.4.4 Consideraciones de Resultado de Espectro 191
6.4.4.1 Espectro 192
6.4.4.2 Factor de Ponderación (o.) 193
6.4.4.3 Factor de Ajuste (p) ..................193
6.5 Procedimiento Legal a seguir por el Operador de Servicios
IMT2000 194
6.5.1 Autorización del Uso de Frecuencias 194
6.5.2 Renovación del Uso de Frecuencias ......195
CAPÍTULO 7
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 Conclusiones .198
7.2 Recomendaciones .201
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS
1. Glosario de Términos
2. Siglas
3. Cálculo de Tarifas por el uso de frecuencias del Servicio 1MT2000
4. Ocupación de las Bandas de Frecuencia para IMT2000 en el Ecuador
5. Proyección del Crecimiento de Abonados 1.MT2000 en el país, hasta el
año 2010
6. Tablas de Erlang
7. Documento informativo presentado en Brasil respecto a IMT2000
ÍNDICE DE TABLAS
CAPITULO I: MARCO GENERAL
1.1 Características generales de las demandas de tráfico de servicios vocales
y necesidad de espectro en las comunicaciones personales (zona de alta
densidad) 18
1.2 Estimación del espectro necesario para los servicios no vocales ........19
CAPÍTULO 2: ARQUITECTURA DE IMT2000
2.1 Ejemplos de parámetros típicos de células 55
CAPÍTULOS: SERVICIOS DE 1MT20000
3.1 Categorías de servicios de los IMT2000 (perspectiva de usuario) 75
3.2 Entornos radioeléctricos ..........79
3.3 Parámetros de los codees de señales vocales ...........80
3.4 Atributos de capa baja , 89
3.5 Atributos generales 90
3.6 Matriz de 3 x 3 de alto nivel de calidad de servicio 92
3.7 Exactitud del módem en función de la aplicación 100
3.8 Idoneidad de la calidad de transmisión estimada de los tipos de codificador
para diversos módems ......101
CAPÍTULO 4: TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN PARA IMT2000
4.1 Criterios objetivos y subjetivos de evaluación .......113
4.2 Tecnologías de transmisión por radio finalistas 126
CAPÍTULO 6: IMT2000 EN EL ECUADOR
6.1 Requisitos para e! servicio fijo ................171
6.2 Cálculo del tamaño de las microceldas ...176
6.3 Zonas de cobertura 178
6.4 Servicios y velocidades de IMT2000 ........181
6.5 Abonados de telefonía celular ....183
6.6 Usuarios / célula considerando entornos y servicios ..184
6.7 Intentos de llamada en la hora cargada considerando entornos y servicios .185
6.8 Duración de la llamada considerando entornos y servicios .......186
6.9 Factor de actividad considerando entornos y servicios .......186
6.10 Tráfico / usuario considerando entornos y servicios .....186
6.11 Tráfico ofrecido por célula en los entornos y servicios analizados ...187
6.12 Tráfico de grupo 189
6.13 Número de canales de servicio de grupo 189
6.14 Número de canales por célula .....189
6.15 Velocidad de transmisión de canal de servicio .190
6.16 Cálculo del Tráfico 191
6.17 Capacidad del sistema 192
6.18 Espectro de enlace 192
6.19 Espectros individuales ..193
ÍNDICE DE GRÁFICOS
CAPITULO I: MARCO GENERAL
1.1 Una visión de acceso global al siglo XXI ,. .....2
1.2 Ambientes con diferente densidad de usuarios '.6
1.3 Técnicas de transmisión por radio en el mundo .....10
1.4 Tecnologías de transmisión por radio ......11
1.5 Posible escenario para las comunicaciones personales dentro de los
IMT2000 (componente terrenal) 14
1.6 Algunos ejemplos de configuración para el sector de satélite de los
1.7 IMT2000 ...;. ...16
CAPÍTULO 2: ARQUITECTURA DE IMT2000
2.1 Modelo Funcional Básico .....22
2.2 Modelo de Referencia Funcional deja Red .......28
2.3 Interconexión directa SDF(M) - SDF(M) .........29
2.4 Interconexión directa SCF(M) - SDF(M) .30
2.5 Interconexión directa SCF(M) - SCF(M) ....30
2.6 Red IMT2000 autónoma ., ....36
2.7 MT2000 integrados en la red fija ...........38
2.8 Estación personal (EP) ...........38
2.9 Estación móvil con interfaz de terminal RDSI normalizada .........39
2.10 Estación personal tándem con la estación móvil 40
2.11 Central móvil con acceso inalámbrico .....40
2.12 Conceptos de elementos centrales 42
2.13 Método de bloques de construcción para maximizar la uniformidad de
diseño de múltiples interfaces radioeléctricos ..........................43
2.14 Método I para el interfaz radioeléctrico ............45
2.15 Método II para el interfaz radioeléctrico ..45
2.16 Modelo de protocolo previsto actualmente ....47
2.17 Modelo funcional de un subsistema radioeléctrico de alto nivel y grupos
funcionales ., 48
2.18 Estructura del canal lógico ...50
2.19 Células con estructura multicapa 54
CAPÍTULO 3: SERVICIOS DE 1MT20000
3.1 Configuración de referencia para los Sistemas de acceso sin hilos) ........91
3.2 Ejemplo de interrupciones intermitentes debidas al desvanecimiento 97
3.3 Ejemplo de instalación de un cancelador de eco para controlar el eco del
extremo distante 97
3.4 Ejemplo de eco de extremo próximo y de extremo distante 97
3.5 Posible disposición del terminal móvil y la estación base para la
transmisión de datos ........102
CAPÍTULO 4: TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN PARA 1MT2000
4.1 Evolución de los Sistemas de Comunicaciones 105
4.2 Bloques Funcionales y sus interdependencias 129
CAPÍTULOS: IMT2000 EN EL ECUADOR
6.1 Algunas utilizaciones posibles de las interfaces radioeléctricas 1MT2000
para el acceso inalámbrico a la red por los sistemas del servicio fijo 165
6.2 Interconexión de redes IMT2000 .....169
6.3 Interconexión de redes en un solo punto de la RTPC ...........................170
6.4 Perspectiva general del sistema .........................172
6.5 Cobertura del Ecuador con una HAPS .................180
PROLOGO i
PROLOGO
Los sistemas de comunicación inalámbrico han ¡do evolucionando rápidamente
en los últimos tiempos, partiendo de los celulares analógicos hasta la actualidad
en la que existen sistemas digitales, permitiendo la transmisión de señales no
vocales (transmisión de datos, videoconferencia, Internet, audio) utilizando el
espectro radioeléctrico.
Las necesidades de ancho de banda de estos servicios son mayores a las que
tienen los servicios celulares de voz, .esto obligó a buscar nuevos sistemas que
puedan manejar un mayor ancho de banda .
Los sistemas de comunicación tienden a hacerse universales, es decir, una
terminal de usuario podrá ser usada en cualquier parte del mundo.
Las necesidades de comunicación actuales obligan a los sistemas fijos modernos
(redes LAN, ISDN, RTPC, etc) a utilizar la comunicación inalámbrica para cubrir
grandes distancias con un menor costo.
En 1997 la UiT - R empezó a desarrollar una tecnología que reúna todas estas
características. El nombre de esta tecnología es IMT2000, un sistema de
comunicación universal que: puede manejar cualquier tipo de tráfico (vocal y no
vocal), utiliza lo último en tecnología, puede integrarse con facilidad a sistemas
fijos de comunicación, y permite un usuario que viaja desde cualquier parte del
mundo a otra no tenga necesidad de cambiar de terminal para comunicarse.
Esta tesis, la primera acerca de IMT2000, pretende presentar esta nueva
tecnología en un estudio lo más objetivo y preciso posjble.
En este trabajo se describe: la arquitectura de IMT2000 que le permite hacer
todo lo que se describió, los servicios que esta tecnología va a brindar, la
tecnología que se va a usar, los sistemas de seguridad utilizados y un prototipo de
modelo de aplicación en nuestro país.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
PRESENTACIÓN
PRESENTACIÓN
El primer capítulo permite adquirir una visión global de los Sistemas de
Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000, con el fin de entender de la
forma más simple posible, lo que se viene en materia de comunicaciones, por ello
se enumeran las ventajas y servicios que estarán disponibles con los nuevos
sistemas, así como las alternativas tecnológicas existentes para mejorar la calidad
de servicio.
En el capítulo siguiente se revisan algunos aspectos que influyen sobre el modelo
de arquitectura de los sistemas IMT2000; se presenta las arquitecturas
funcionales de red, así como el modelo funcional básico de estos sistemas. Se
describe a continuación una arquitectura funcional de red que incluye las
interconexiones de red, para terminar dando algunos ejemplos sobre la inclusión
del modelo funcional en distintas configuraciones físicas.
Se dedica el tercer capítulo completo para dar una descripción detallada de una
amplia gama de servicios que estarán disponibles tanto para redes fijas como
para redes inalámbricas; como el desarrollo de los IMT200 adoptó un método por
fases, la primera fase incluye servicios de bajas velocidades (hasta 2 Mbps),
mientras que la segunda fase describe servicios con velocidades binarias más
altas como por ejemplo datos, imágenes, multimedia: videotelefonía, etc.
A partir del cuarto capítulo se describen las características de los entornos del
funcionamiento radioeléctrico, la accesibilidad de los sen/icios en los diferentes
entornos, teniendo en cuenta los requisitos del usuario, del sistema y los
1 requisitos operacionales. A continuación se procede a dar una definición de los
elementos lógicos y funcionalidades dentro del subsistema radíoeléctrico, para al
final dar una pequeña descripción de las posibles técnicas de transmisión por
radio utilizadas en los sistemas IMT2000,
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
PRESENTACIÓN
El capítulo 5 se dedica básicamente a la seguridad que brindan los sistemas
1MT2000, dentro de lo cual están aspectos relativos a la legislación, requisitos,
mecanismos y procedimientos de seguridad.
En el siguiente capítulo se estudia la factibilidad de la implementación de los
IMT2000 en países en desarrollo como el nuestro, y dentro de esto se habla tanto
de la utilización del espectro, como del cumplimiento de los reglamentos de
telecomunicaciones en el Ecuador; se presenta entonces un bosquejo de diseño
del sistema IMT2000 para Ecuador basado en el modelo experimental propuesto
por Ericsson.
Por último se establece una serie de conclusiones y comentarios referentes a este
trabajo, en donde se incluye un análisis de lo que puede esperar un usuario local
de los sistemas de Telecomunicaciones Móviles Internacionales en cuanto a
servicios, costos y otros aspectos importantes.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL
CAPITULO l(i)
MARCO GENERAL
El capítulo I está basado en la recomendación de la ITU-R M.687-2, así como en la información encontradaen la página oficial de IMT2000: www.itu.int/ímt
EPN-FJE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. i MARCO GENERAL 2
Este primer capítulo permite tener una idea bastante cercana del funcionamiento,
ventajas y servicios que estarán disponibles a partir de los Sistemas de
Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000.
1.1 VISION GLOBAL DE IMT2000 AL SIGLO XXI(li)
IMT2000 hará el sueño de comunicarse desde cualquier lugar, a cualquier hora,
una verdadera realidad.
IMT2000, fuente de comunicaciones móviles será el último accesorio personal
que combina las características de un teléfono, un computador, una televisión, un
periódico, una biblioteca, un diario personal y hasta una tarjeta de crédito.
Aplicaciones especializadas
Figura 1.1 una v/s/on de acceso global al siglo XXI®
^ Ver sección de Siglas(u° Gráfico obtenido de la revista Global Communications 1999, página 125.
EPN-EIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. 1 MARCO GENERAL
IMT2000 integrará los sistemas de telefonía móvil, proveyendo los estándares que
entregarán servicios de nueva generación en un rango amplio de diferentes
ambientes.
1MT2000 proveerá un acceso inalámbrico hacia la infraestructura mediante
sistemas satelitales y terrestres, sirviendo a usuarios fijos y móviles en redes
públicas y privadas.
El estándar IMT2000 introducirá las comunicaciones móviles en el nuevo milenio.
IMT2000 se sustentará del poder de la tecnología digital para ofrecer un rango
mucho más amplio y sofisticado de servicios de la "era de la información".
1.2 VENTAJAS Y FLEXIE3ILIDADES
Existe una creciente necesidad de alcanzar un máximo nivel de interconectividad
entre redes de diferentes tipos para proveer a los clientes una mayor cobertura y
consistencia de servicios. Esto incluye celulares, PCS (Sistema de Comunicación
Personal), redes de datos y voceo (búsqueda) y servicios. Por tanto, es
importante anotar algunas de las ventajas más relevantes de estos nuevos
sistemas.
1.2.1 FLEXIBILIDAD: MULTI-AMBIENTE, MULTl-MODO, MULTI-ANCHO DE
BANDA
El soporte necesario para la interconectividad de redes es un sistema que provea
una mayor flexibilidad. Dicha flexibilidad debería permitir a los operadores
configurar y administrar sus redes de acuerdo con la demanda de servicio de
mercado.
Una flexibilidad ideal incluye las siguientes características: multi-funcionalidad,
multi-ambiente, multi-modo de operación y flexibilidad de multi-banda.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL
1.2.2 SELECCIÓN MÚLTIPLE DE ACCESO Y MODULACIÓN
La Tercera Generación de terminales Multimedia Inalámbricos deberá existir en
un mundo de múltiples estándares. Un único estándar de Tercera Generación
para interfase aéreo facilitaría los requerimientos de cobertura mundial. Sin
embargo, los diferentes intereses regionales y diferentes velocidades de progreso
deben ser tomados en cuenta.
Además, los operadores de redes móviles desean que exista compatibilidad con
la tecnología y equipos anteriores, así que los nuevos terminales todavía deberán
ser capaces de conectarse y trabajar con la vieja infraestructura de redes y
equipos.
La idea es que una tecnología adaptiva haga que sea factible que los terminales
multimedia multimodó/multibanda se interconecten con diferentes estándares,
antiguos y nuevos. Se necesitará de celdas inteligentes, así como de conmutación
flexible y transportes de infraestructura. Al mismo tiempo, un bajo costo es
esencial para asegurar un mercado en masa.
1.2,3 CONTROL FLEXIBLE
Existe la necesidad de evaluar la factibilidad de control flexible de las técnicas
para interfase de radio.
Se necesita un control flexible no sólo para adaptar un terminal móvil a un número
de diferentes interfases y ambientes, sino también para habilitar el control en
tiempo real y la sintonización dinámica de parámetros básicos (modulación,
codificación del canal, etc.) para optimizar el desempeño y el uso del espectro.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL
1.2.4 ADAPTACIÓN DEL SERVICIO
Un objetivo de los sistemas móviles de tercera generación es proveer una
cobertura universal y permitir que los terminales sean capaces de movilizarse a
través de diferentes redes de diferentes tipos. Lo que se piensa es que estos
servicios negociarán con la portadora de radio mediante una capa de adaptación
para asegurar canales en cada dirección, teniendo las características necesarias
de ancho de banda, retardo y calidad, reconociendo además que muchas
comunicaciones multimedia serán altamente asimétricas.
La necesidad de proveer en el futuro servicios no estandarizados, los cuales
puedan ser creados independientemente de la competitividad de los sitios y
ambientes multioperador que puedan existir, lo cual requerirá un cambio en el
concepto de interfase de radio.
Los diferentes elementos del interfase de radio (ejm: codificadores de canal,
moduladores, decodificadores, etc.) han fijado parámetros, mas bien, de manera
que estos elementos serían como una caja de herramientas gracias a la que los
parámetros de ancho de banda, calidad de transmisión y retardo puedan ser
seleccionados, negociados, asociados y disponibles a los requerimientos de un
teleservicio, de acuerdo a la capacidad instantánea del canal de radio. Este es
uno de los requerimientos para los terminales adaptivos para IMT-2000.
1.2.5 AMBIENTES MÚLTIPLES
Un buen Sistema de Acceso de Radio, particularmente un sistema adaptivo,
debería ser capaz de soportar operaciones con eficiente espectro de frecuencia,
eficiencia en cobertura y calidad de servicio en todos los ambientes físicos en los
cuales la comunicación inalámbrica y móvil toma lugar.
EPN-FÍE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL
Los Sistemas de Tercera Generación deberían ser más flexibles que los de
Segunda Generación, lo cual debe ser un compromiso, ya que se tendrá una
situación multi-dimensional, que involucra diferentes ambientes físicos tales como:
el interior de un edificio, una calle urbana congestionada, una calle rural, etc.
Figura 1.2 Ambientes con diferente densidad de usuarios*
Existen diferentes ambientes de movilidad tales como: una persona estacionaria,
un peatón, movilidad vehicular y situaciones de alta velocidad. Finalmente existen
ambientes con diferente densidad de usuarios, incluyendo situaciones
tridimensionales.
El sistema de Acceso de Radío necesita adaptar de una manera óptima a todos
los ambientes de propagación (terrestre y satelital) y todos los ambientes de
tráfico, en donde, por ejemplo, un vehículo moviéndose rápidamente pueda
circular en un camino que está físicamente cerrado para un peatón.
' Gráfico obtenido de la dirección www.alcatel.CQm/press/pptOO/int2000/en/sldQ11 .htm. Enero2000.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. ! MARCO GENERAL
1.2.6 MOVILIDAD AL INTERIOR DE UNA RED Y ENTRE REDES
Uno de los objetivos de la Tercera Generación es hacer realidad las
comunicaciones personales, relacionando un número (o un nombre) con un
servicio; la idea es que el usuario tenga movilidad a través de redes diferentes, lo
que podría significar que el usuario puede pasar de una red pública picocelular o
microcelular a una red macrocelular de área extendida (la cual sería en realidad
una red de segunda generación) y de ahí a una red móvil satelital.
Esa movilidad entre redes influye en el sistema de acceso de radio, ya que se
requiere del sistema que soporte tanto redes diferentes como las técnicas
diferentes de localización de subscriptores para que las llamadas de entrada
puedan ser correctamente enruladas hacia el subscriptor.
El nuevo diseño de arquitectura de redes requerirá una innovación considerable,
para crear formas de realizar administración de la movilidad distribuida a través de
las redes, de forma que las llamadas sean enaltadas con una eficiencia óptima y
retardo mínimo, consiguiendo así que las subredes independientes den el servicio
de mantenimiento a sus subscriptores.
La capacidad propia de enrutamiento de ATM(I) está siendo seriamente estudiada
como un posible nuevo método. De hecho el modelo de 1MT2000 propuesto para
el Ecuador en el capítulo sexto de este documento está basado en un modelo de
Ericsson que utiliza la interfaz de radio ATM inalámbrica.
1.2.7 SERVICIOS SATELITALES MÓVILES
La integración de servicios terrestres y satelitales es un atributo clave de
IMT2000. Juntos cubren un amplio rango de densidades de usuario, tipos de
servicios y disponibilidad de servicios que comprende IMT2000.
Ver sección de Siglas
EPN-FIB Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL
1.2.8 ACCESO INALÁMBRICO FIJO
La capacidad de 1MT-20QO para soportar servicios de acceso inalámbrico fijo es
una esencial necesidad en países subdesarrollados y será utilizado para provocar
competencia y/o capacidad suplementaria con las redes cableadas fijas en
muchos países desarrollados.
1.3 NUEVOS SERVICIOS Y CAPACIDADES
Proveyendo mejorías fundamentalmente en tres áreas: calidad de voz, cobertura
y costo, ya que los sistemas de tercera generación no serán suficientes para los
clientes del futuro. Un rango amplio de servicios accesibles en una variedad de
medios serán necesarios para satisfacerlas necesidades de los clientes después
del año 2005.
1.3.1 INCREMENTO DE LA DEMANDA CON SERVICIOS DE GRAN ANCHO
DE BANDA (DATOS, IMÁGENES, MULTIMEDIA, ETC.)
El concepto de oficina móvil utilizando libros inalámbricos en una Red LAN
Inalámbrica de Área Extendida será probablemente una realidad en el año 2005 y
requerirá mucho más ancho de banda que lo que hoy se necesita.
Similarmente, otros servicios de transmisión inalámbrica de imágenes estarán
posiblemente disponibles, por ejemplo, imágenes médicas para doctores, mapas
de carreteras en tiempo real para vehículos, etc.
Recientemente, algunas administraciones han dedicado considerables rangos de
frecuencia en otras bandas para direccionar el creciente interés en
comunicaciones inalámbricas de datos con grandes anchos de banda en un
ambiente de oficina o el ambiente de una sala de clases.
EPM-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 9
Los sistemas están pensados como capaces de ofrecer el manejo de altos anchos
de banda, incluso para sistemas con cobertura de área pequeña, tal como el
interior de un edificio u otras aplicaciones de alta densidades tales como estadios
de deportes, centros comerciales, etc.
Existen desafíos importantes para proveer medios de integración y de
interconexión entre redes en otras bandas de 1MT2000, y para proveer la
tecnología a bajo costo.
1,3.2 ANCHO DE BANDA POR DEMANDA
Los conceptos de tercera generación imponen el requerimiento para proveer
servicios de banda ancha, interconectando con ISDN(I) de banda ancha. Esto ha
sido aclarado por los medios de acceso inalámbrico con autopistas de información
para aplicaciones multimedia,
La multimedia puede manejar un enorme rango de velocidades de datos, desde
un simple voceo de mensajes de baja velocidad, pasando por la voz y llegando
hasta la transferencia de archivos o video de altas velocidades. Por tanto el
sistema de Acceso de Radio debería ser capaz de proveer un ancho de banda por
demanda.
Algunas aplicaciones, tales como descargas de software, requerirán una alta
asimetría de capacidad de datos, requiriendo altas velocidades en una dirección,
pero muy bajas velocidades en el camino de retorno. Además, algunos de los
servicios requieren transmisión continua (tales como video conferencias de
'escritorio), otros requieren bajo retardo y otros requieren integridad absoluta. La
naturaleza variable de un canal de radio ha sido mencionada; requiriendo
adaptivos anchos de banda desde el sistema de Acceso de Radio.
Ver sección de Siglas
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 10
1.3.3 PERMISOS Y REGULACIONES PARA IMT-2000
La Conferencia Mundial de Radio de 1992 identificó un rango de ancho de banda
de 230 MHz en las bandas de 1885-2025 MHz y 2110-2200 MHz. Las
administraciones de telecomunicaciones alrededor del mundo han comenzado un
proceso de replanteo (redistribución) de la banda de 1 a 3 GHz para acomodar
estos sistemas a futuro.
Los rangos de frecuencia situados entre 1980-2010 y 2170-2200 MHz fueron
fijados por la Conferencia Mundial de Radio (1992) para disponer a nivel mundial
para el Servicio Satelital Móvil en el 2005. Estas bandas son requeridas para
acomodar la componente satelitai de IMT-2000.
1.4 ALTERNATIVAS POR RADIO
MHz 18501900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250
ITUAÜocatíons
. .*„.„.
Europa
1
—"-'-"•"'— •——•—•••—-——————'
j -^ijjr^gag^,
GSM
1300
J-apan
USA
DECT
PCS
3r
' '&;! ÍITÍ gÓ^
PHS^¿Í.
MSS
"¿it
"-JMSS
MSS
Í|C[B»[c
^Obfe?
•
ÜKMSS
vjftfTv!"-. •^b_6'o7j
MSS
Reser/ed MSS
Figura 1.3 Técnicas de transmisión por radio en el mundo®
El proceso de evaluación de la RTT fue diseñado para ser tan transparente y
equitativo como sea posible. Mientras existen muchas tecnologías compitiendo,
(O Gráfico obtenido de la página \v\vw.itu.mtyiml/8 Hcense/index.html. Noviembre 1999.
EPN-Fffi Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. MARCO GENERAL 11
el proceso de evaluación RTT no necesariamente favorece a un sistema más que
a otro.
ll-2!£°L~^.3*£Srt^i DECT j
| UWC-136
[* WIMS W-CDMÁ
TD-SCDMA
L W-CDMA
W-CDMA Jl
L ^feufer- J
L j{
1 ?at?Ke taj
> \
Source \I
USA
j|j j[ USAt
i
" ;* j China
"']! Japan
|" j¡ S, Korea
, !
I
i
1
i
1
|
UTRA (W-CDMÁ &TD-CDMA) f '' '" '' jj ETSI
NAíW-CDMA
Q COMA 2000
Í :/-' f 1JL USA
^^L^L iiJW-CDMÁ I j|, ;o " ' ]
" • - — i — — -••"••73
ji" , > ' • "j
i; J_J
•-* ti '" ' Í•. _ijJL— «.- Í
' i KlSAT-CDMA i
USA
S. Korea
S. Korea
\
"1
f
v-, ~"| SVV-CTDMA |
•"'íi' ''* lj ICO RTT j
j[ HORIZOMS i
ESA I
ICO |
Inmarsat
Figura 1.4 Tecnologías RTT para los diferentes ambientes®
1.5 CALIDAD DE SERVICIO
Existen formas subjetivas y objetivas de medir la calidad de servicio, anotándose
a continuación las más importantes.
1.5.1 CALIDAD DE VOZ, COBERTURA Y COSTO
Estudios de mercado han mostrado que cuando los clientes son preguntados a
cerca de las cosas importantes para ellos en un servicio inalámbrico, tres son las
respuestas presentadas;
(1) calidad de voz
(2) cobertura
(3) costo
Gráfico obtenido de la página http://www.itu.int/imty2 rad devt/. Noviembre 1999.
EPN-FEB Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 12
Por lo tanto, los sistemas de tercera generación deben primero dirigir sus
esfuerzos a satisfacer estas demandas, por ejemplo, habilitar una calidad de voz
mejorada, soportar mayores capacidades de cobertura sin que se note el cambio
entre subredes, y que permita a los operadores ofrecer servicios a un precio
competitivo.
1.5.2 ASPECTOS DE LA CALIDAD DE SERVICIO, TRANSMISIÓN Y
RETARDO
Con la variedad de servicios esperados, tanto la calidad de transmisión como el
retardo necesitan ser adaptados sobre un rango muy amplio, junto con el ancho
de banda y las velocidades de datos. Para servicios móviles de voz y video, la
tasa máxima de errores BER es especificada usualmente como 10~3, mientras que
para servicios de datos se requiere del sistema de acceso de radio una tasa de
BER máxima de 10"5.
Estas tasas de errores para radio son sensiblemente peores que las
proporcionadas por redes fijas y por tanto los codificadores y adaptadores de
datos deben proveer al usuario la calidad de servicio necesaria.
El retardo atribuido a la parte del acceso de radio de los sistemas de segunda
generación de hoy en día es aproximadamente 50 milisegundos. Otras partes del
sistema toman arriba de los 90 milisegundos (un camino). Por sí mismo, para
aplicaciones de alta velocidad, este retardo no obstruye, pero unido a otros
retardos (sistemas troncales, enlaces satelitales, etc.) puede llegar a ser un
problema, lo cual siempre se desea mejorar.
Para servicios de datos multimedia, existe probablemente una gran variación en el
retardo, y esto será un aspecto importante en la adaptación del servicio provisto
por operadores en conjunción con los terminales adaptivos. Se requerirá además
diversos grados de asimetría en los canales.
EPN-FIE 'Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 13
Para tener un mayor alcance, los operadores de redes móviles deben mejorar la
calidad de sus redes, este aspecto será uno de las más importantes aplicaciones
en la adaptación de los sistemas lMT-2000 con terminales con capacidad
suficiente para transferencia de software.
1.5.3 CAPACIDAD Y EFICIENCIA INCREMENTADAS
La clara tendencia va hacia el crecimiento significativo a nivel mundial del número
de abonados inalámbricos. Cada operador inalámbrico debe prepararse para
sufragar los gastos de este crecimiento. Los sistemas de tercera generación
deben, portante, proveerá los operadores, económicos y eficientes medios que
permitan dar servicio a tos nuevos abonados.
Cualquiera que sea el nuevo sistema, este debe proveer mejoras en la eficiencia
de la red tal como nuevos servicios que hagan que los operadores se motiven a
usarlos.
El reto para los Sistemas de Tercera Generación es hacer realidad el uso más
eficiente del espectro que los sistemas de segunda generación para
comunicaciones de voz y además de mantener un óptimo uso del espectro para
todos los servicios al mismo tiempo, pese a las diferentes demandas para
velocidades de datos, simetría, calidad y retardo del canal.
1.6 NECESIDADES DE ESPECTRO
En la estimación del tráfico deberá tenerse en cuenta que el tráfico no telefónico
' constituye cada vez un mayor porcentaje del tráfico total, debido a que ya no se
quiere transmitir únicamente voz sino también datos y a grandes velocidades.
La figura 1.5 permite entender de mejor manera los posibles escenarios para las
comunicaciones personales dentro de los ÍMT200Q (componente terrestre):
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 14
o*K
! .5
'81 '
s a
' Gráfico obtenido de [a recomendación UIT-R M.687-2
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 15
Las interfaces radioeléctricas para la componente terrenal, mostradas en la figura
1.5 son:
R1:\a interfaz radioeléctrica entre una estación móvil (EM) y la estación de base
(EB);
R2:la interfaz radioeléctrica entre una estación personal (EP) y la estación de
base personal (UC);
Mientras que para la componente satelital (Figura 1.6) se tendría:
R3:\a interfaz radioeléctrica entre el satélite y la estación terrena móvil (ETM),
Los IMT2000 tendrán en cuenta también el encaminamiento automático del
tráfico entre sistemas terrenales y móviles por satélite;
R4:una interfaz radioeléctrica adicional utilizada para alerta (búsqueda), en el
caso de una llamada encaminada a un terminal de los IMT2000.
Conviene señalar que ésta no es necesariamente una lista completa de todas las
interfaces.
Las Figuras 1.5 y 1.6 dejan ver los posibles escenarios de evolución e
implantación de comunicaciones personales dentro de los IMT2000.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 16
Satélite o constelación de satélites
Vehículo (privado,público) tenestre,marítimo oaeronáutico')
Enlace de conexión
Cualquier entornoIMT2ÜOO
Enlace del serviciofijo por satélite
\o — .Cl_
/
__ ETM
ETP: estación terrena personal (portátil) m _, , , , . ,.,-ror,™ L , ,CTM ^-,A^^rr L,'wli t'J El empleo de estaciones IMT200Q a bordo de unaETM: estación terrena móvil aeronave no puede admitirse a causa de la posibilidadDS: búsqueda por satélite de interferencia perjudicial en los sistemasUC: estación celular electrónicos de aeronave.
CL: central [ocal (2> Estación terrena fija.EP: estación personal
FIGURA 1.6(l'
Algunos ejemplos de configuración para el sector de satélite de los IMT200Q
Gráfico proporcionado por recomendación UU-R M.687.2
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 17
Tomando en cuenta todos estos aspectos ia UIT-R hace un estudio de la cantidad
de tráfico vocal y no vocal generado porcada una de las estaciones dentro de una
ciudad densamente poblada (en el sexto capítulo se realiza este análisis para el
caso del Ecuador), obteniendo una anchura de la banda mínima necesaria para
sen/icios vocales y no vocales de aproximadamente 230 MHz.
Los parámetros esenciales en que se basa este cálculo figuran en los
Cuadros 1.1 y 1.2.
Se ha supuesto la utilización de codificadores vocales de velocidades mayores en
estaciones personales baratas. Téngase en cuenta que las redes fijas actuales
utilizan codificadores con velocidades binarias de 64 kbit/s y que las aplicaciones
móviles van de 32 Kbps a aproximadamente 10 kbps.
Se piensa que la elección de la técnica de acceso (AMDFÍO, AMDT(il) o AMDCt¡ii))
no influye sustancialmente en la estimación global. Las estimaciones de los
Cuadros 1.1 y 1.2 corresponden a zonas metropolitanas densas:
Reconociendo que los objetivos para IMT-2000 han sido pensados y mejorados
desde 1992, y que ahora parece haber un crecimiento en la demanda por la
capacidad de proveer servicios de datos con velocidades más altas (hasta 2 Mbps
en la fase inicial y hasta 20 Mbps en las fases siguientes), probablemente existirá
la necesidad de un espectro adicional para soportar la componente terrestre de
IMT-2000. Un estudio adicional es necesario en esta área.
(O (¡i) O»)Ver el Glosario de Términos
EPN-FÍE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 18
Especificaciones
Cobertura radioeléctrica (%)
Altura de la antena de la estaciónde base (m)
Estación de base instalada eninteriores/exteriores
Densidad del tráfico (E/km2)
Superficie de la célula (km2)
Probabilidad de bloqueo (%)
Tamaño de la agrupación(emplazamientos decélula x sectores/emplazamiento)
Anchura de banda dúplex porcanal (kHz)
Tráfico por célula (E)
Número de canales por célula
Anchura de banda (MHz)
Estaciónt3):
Volumen (cm3)Peso (g)Potencia máxima
Estación móvilen exteriores
Iníerfaz R1
90
50
No/Sí
500
0,94
2
9
25
470
493
111
Montada envehículo o
portátil
5 W
Estaciónpersonal enexterioresInterfaz R2
> 90
< 10
SÍ/SÍ <2)
1 500
0,016
1
16
50
24
34
27
< 200<200
50 mW
Estaciónpersonal eninterioresInterfaz R2
99
<3(1)
SÍ/SÍ (2)
20 000(1)
0,0006
0,5
21(3 pisos)
50
12
23
24
< 220< 20010 mW
("O Porpiso.(2) Caso usual.(3) Se dispondrá de una diversidad de tipo_s de terminales, en consonancia con las
necesidades operacionales y de los usuarios.
CUADRO 1.1(í)
Características generales de las demandas de tráfico de servicios vocales y
necesidad de espectro en las comunicaciones personales (zona de alta densidad)
co Cuadro mostrado en la recomendación de la UiT-R M.687.2
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I MARCO GENERAL 19
Densidad detráfico (E/km2)
Anchura debanda dúplexpor canal (kHz)
Anchura debanda (MHz)
MS en exterioresInterfaz R1
Conmutación decircuitos
45
100
Conmutación de
paquetes
37
50
56
MS en exterioresInterfaz R2
Conmutación decircuitos
(1)
50
Conmutacíón de
paquetes
150
50
3
MS en interioresInterfaz R2
Conmutación decircuitos
2 500(2)
50
Conmutaciónde paquetes
2 000(2)
50
6
(1) Insignificante.
(2) Por piso.
CUADRO 1.2lí)
Estimación del espectro necesario para ios servicios no vocales
Sin embargo, basados en estos estudios del sector de Radiocomunicaciones de la
ITU, se concluyó que a nivel mundial se necesitaría 230 MHz para soportar los
IMT-2000 (170 MHz para estaciones móviles y 60 MHz para estaciones
personales). Consecuentemente la Conferencia Mun.dial de Radio identificó las
bandas 1885-2025MHz y 2110-2200MHz como las más convenientes a nivel
mundial para la implementación de IMT-2000; las bandas 1980-2010 MHz y
2170-2200 MHz fueron identificadas para la componente satelital de IMT-2000.
co Cuadro mostrado en la recomendación de la UIT-R M.687.2
EPN-FTE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE 1MT2000 20
CAPITULO II
ARQUITECTURA DE IMT2000
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 21
¿Cómo trabaja IMT2000? Es lo que se responde en este capítulo. Las
funciones que cumple IMT2000 a fin de lograr su cometido (satisfacer
las necesidades de comunicación de los usuarios) se presentan en la
arquitectura de red, además para poder entender como IMT2000
funciona en determinadas circunstancias se presenta varios ejemplos de
interconexión. Finalmente se ve como IMT2000 maneja su interfaz
radioeléctrica.
2.1. ARQUITECTURA DE RED(Í>
IMT2000 se describe a través de: los modelos funcionales que presentan la
arquitectura de red y de algunos ejemplos de configuración que permiten entender
su funcionamiento.
2.1.1 MODELO FUNCIONAL DE IMT2000
Los modelos funcionales son:
2.1.1.1 Modelo básico
La figura 2.1 presenta el modelo básico. Se muestra, en forma general, las distintas
entidades funcionales que se usan para proporcionar el servicio de 1MT2000, sin
tomar en cuenta el entorno (microcélulas, macrocélulas, coberturas puntuales por
satélite, etc.), y las relaciones funcionales entre esas entidades funcionales.
Las entidades funcionales son tres:
(l) Esta parte está basada en la recomendación 817 de la UIT- R (Las figuras 2.1 - 2.11 son tomados
de dicha recomendación)
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 22
Lado móvil
Gestióndel servicio
Relación de gestión del servicio
Relación de control del servicio
Relación de control de la Ilamadafconexión
Conexión del soporte y relación de control de la conexión del soporte
Figura 2.1: Modelo funcional básico
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 23
1. Gestión del servicio.- son las funciones de creación y prestación de servicios,
poder de control del cliente y apoyo a la administración, coordinación y control de
base de datos.
Estas funciones son:
• Función de gestión de servicio (SMF). - comprende el control de: gestión de
servicio, prestación del servicio y despliegue del servicio.
• Fundón de acceso a /a gestión del servicio (SMAF). - da una interfaz a la
SMF.
> Función de entorno de creación del servicio (SCEF). - define, desarrolla,
prueba e introduce un servicio en la SMF. Esta función produce modelos
lógicos y de datos de servicio,
2. Inteligencia,- comprende funciones de lógica y, control de servicio y capacidades
admitidos.
Estas funciones son:
• Función de datos de servicio (móvil) (SDF(M)). - almacena datos de servicio y
movilidad (por ejemplo: perfil de servicio e información sobre el
emplazamiento), verifica la coherencia de los datos, e inicia la actualización
de los mismos.
• Función de control del servicio (móvil) (SCF(M)).- contiene la lógica global y el
tratamiento relacionados con el servicio. También tiene las funciones
específicas móviles y da control general de servicio.
EPN-FiE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 24
En general, se tienen las siguientes funciones: control de la búsqueda (por
ejemplo, iniciación de la búsqueda, respuesta al proceso de búsqueda)
análisis de las características de servicio (por ejemplo, verificación de la
compatibilidad), prestación de información de encaminamiento, realización de
la gestión de localización, realización de la gestión de identidad, verificación
del abonado, autenticación del abonado, tratamiento de la autenticación, y
control de la confidencialidad (por ejemplo, gestión del cifrado).
• Función de almacenamiento móvil (MSF).- almacena: datos en el lado de la
interfaz radioeléctrica, información de localización y, parámetros relacionados
con la identidad y seguridad.
• Función de control móvil (MCF}.~ proporciona la lógica y el tratamiento
relacionado con el servicio necesario en el lado móvil de la interfaz de
radiocomunicaciones.
En general se tienen las siguientes funciones: vigilancia y análisis de la
información de red, iniciación de la actualización de localización, proceso de
autenticación y, reconocimiento de la búsqueda y respuesta a la misma.
3, Acceso y transporte.- son funciones de control de acceso, llamada y soporte.
Incluye las funciones relacionadas con los 'recursos de radiocomunicaciones entre
las unidades móviles y la red y, los aspectos de red fija que se usan en el
sistema.
Estas funciones son:
• Función del control del acceso y_ ia_ llamada (ACCF).- básicamente establece
una llamada al extremo distante de la red y asocia los recursos de
radiocomunicaciones y de nodo de la llamada.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 25
Se cumplen las siguientes tareas: análisis y tratamiento de las peticiones de
servicio móvil; establecimiento, gestión y liberación de una llamada;
adaptación del control de la llamada entre los IMT200Q y la RTPC/RDSÍ;
mantenimiento de los estados de llamada de la red; invocación de la lógica de
servicio (por ejemplo, pedir la información de encaminamiento); entrega de los
recursos especiales; petición de la atribución de recursos de
radiocomunicaciones; petición de la atribución de recursos de red; realización
del traspaso entre RRC (entre ACCF y dentro de la misma); y, realización de
la operación de tasación.
• Control de sopo/te (BC).- proporciona el soporte a la ACCF mediante el control
de los recursos de soporte.
Realiza las siguientes funciones: selección y creación/eliminación de los
recursos de soporte; conexión, mantenimiento y desconexión de las
conexiones del soporte; realización del encaminamiento para las conexiones
del soporte del lado de la red; y, proporcionar información relativa a la
tasación.
• Control de los recursos de radiocomunicaciones (RRC).- realiza el control de
los recursos y las conexiones de radiocomunicación dentro de una zona
determinada.
Se realizan las siguientes funciones: gestión del radiocanal (incluido el control
de acceso); supervisión de! radiocanal (incluida la evaluación de los resultados
de la medición del radiocanal efectuada a partir de la RFTR); control de la
potencia del radiocanal; análisis de los informes del entorno móvil de
radiocomunicaciones; iniciación del traspaso debido a cambios del entorno de
radiocomunicaciones (entre las funciones RRC y dentro de una de ellas);
ejecución del traspaso dentro de la RRC; gestión de la emisión de información
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 26
sobre el sistema (información sobre la red y sobre el acceso de
radiocomunicaciones); y, ejecución de la búsqueda.
• Control del soporte de radiocomunicaciones (RBC}.- conecta, mantiene y
desconecta el soporte de radiocomunicaciones y lo enlaza con la red fija,
• Transmisión y_ recepción de las frecuencias radioeléctrícas (RFTR}.~ realiza la
gestión de radiocomunicaciones dentro de una célula determinada.
Se cumplen las siguientes funciones: generación, emisión y recepción de
frecuencias radioeléctricas, incluyendo: codificación y decodificación en origen
(por ejemplo, voz); codificación y decodificación de protección frente a errores;
cifrado y descifrado; multiplexación y demultiplexación del canal de banda de
base; modulación y demodulación; multiplexación y demultiplexación de la
portadora RF; ampliación de RF,
Otras funciones son: detección del acceso inicial (aleatorio);
interfuncionamiento del canal de red y de las radiocomunicaciones; medición y
notificación del canal de radiocomunicaciones; y ejecución del control de
potencia.
• Función del control de llamada móvil (MRRC}.~ se realizan las siguientes
funciones: supervisión del canal de radiocomunicaciones; notificación del
entorno local de radiocomunicaciones (si es móvil asistido o traspaso
controlado móvil); iniciación del traspaso (si es traspaso controlado móvil);
vigilancia y análisis de la información de acceso de radiocomunicaciones.
• Transmisión y_ recepción de radiocomunicaciones móviles (MRTR).- se
realizan las siguientes funciones: generación, emisión y recepción de
frecuencias radioeléctricas incluyendo: codificación y decodificación en origen
(por ejemplo, voz); codificación y decodificación de protección frente a errores;
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 27
cifrado y descifrado; multipíexación y demultiplexación del canal de banda de
base; modulación y demodulación; multipíexación y demultiplexación de la
portadora RF; ampliación de RF. Otras funciones son; mediciones del canal
radioeléctrico; y, ajuste del nivel de potencia.
* Grupo de funciones móviles (MFG}.- abarca las funciones de las entidades
funcionales en el lado móvil.
2.1.1.2. Modelo de referencia funcional de la red e interconexión de redes
La figura 2.2 presenta un modelo de referencia funcional formado por cinco redes, las
cuales son:
1. Red de origen.- es la red que presta el servicio desde el punto de vista del
origen de la llamada móvil. Las partes de control de red desde el punto de vista
de este tipo de red se indican con el subíndice "o" de la siguiente manera:
SDF(M)oy SCF(M)o.
2. Red base de origen.- es la red principal del abonado móvil y de los datos de
dirección desde el punto de vista del origen de la llamada. Las partes de control
de esta red se indican con el subíndice "oh" de la siguiente manera: SDF(M)oh y
SCF(M)oh.
3. Red de terminación.- es la red que presta servicio desde la recepción de la
-llamada móvil. Las partes de control de esta red se indican con el subíndice T de
la siguiente manera SDF(M)t y SCF(M)t.
4. Red base de terminación.- es la red principal del abonado móvil y de los datos
de dirección desde el punto de vista de la recepción de la llamada. Las partes de
control de esta red se indican con el subíndice "th" de la siguiente manera
SDF(M)thySCF(M)th.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. I! ARQUITECTURA DE JMT2000 28
5. Red intermedia.- esta red sirve solo para el encaminamiento y establecimiento
de la conexión entre origen y destino. Esta red no es fundamental, ya que no
tiene nada que ver con la arquitectura funcional de la red.
Las diferentes conexiones entre los distintos grupos de SDF(M) y SCF(M) mostrados
en la figura 2.2 dan lugar a ciertos recursos de distribución de lógica de servicio
entre SDF(M) y SCF(M).
Red de origen Red determinación
Figura 2.2: Modelo de Referencia Funcional de ¡a Red
En la conexión directa SDF(M)-SDF(M) se gestiona directamente ios datos de
movilidad y servicio sin afectar a las demás entidades funcionales. Se pueden
comunicar mutuamente las SDF(M) sin importar el lugar de almacenamiento de los
datos, pero es necesario funcionabilidades adicionales para el procesamiento
completo de ios datos. En ia figura 2.3 se presentan todas las posibles conexiones
que se pueden dar entre SDF(M)s.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. ARQUITECTURA DE IMT2000 29
En la conexión directa SCF(M)-SDF(M) distante la SCF(M)o tiene la posibilidad de
pedir directamente los datos de abonado y la información de ruteo al abonado de
destino. La SDF(M)h requiere de funciones que le permiten acceso a los datos
distantes y a la seguridad de acceso. En ia figura 2.4 se presentan todas las posibles
conexiones que se pueden dar entre un SCF(M) y un SDF(M) distante.
En la conexión directa SCF(M)-SCF(M) todo el acceso de datos está bajo el control,
incluido los procedimientos de seguridad de acceso, del SCF(M). La SDF(M) tiene la
función de simple almacenador de datos, pero la actualización de la SDF(M) visitada
es más complicada porque se requiere más entidades, además la SCF(M) debe ser
informada o darse cuenta de los cambios de datos en la SDF(M) asociada. En ia
figura 2.5 se presentan todas las posibles conexiones que se pueden producir entre
SCF(M)s.
Figura 2.3: Interconexión directa SDF(M)-SDF(M)
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CAP. II ARQUITECTURA DE 1MT2000 30
Figura 2.4: Interconexión directa SCF(M)~SDF(M) distante
Figura 2,5: Interconexión directa SCF(M)-SCF(M)
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 31
2.1.2. DESCRIPCIÓN RESUMIDA DE LAS RELACIONES DINÁMICAS
Las siguientes son algunas relaciones entre las diferentes entidades funcionales
respecto a la figura 2.2.
2.1.2.1. Actualización de la localización
La entidad MCF móvil se mantiene constantemente vigilando y analizando la
información de la red de su entidad RRC, y la MRRC continuamente analiza el
entorno de radiocomunicaciones, de tal manera que, si se detecta una célula en una
nueva zona de emplazamiento/búsqueda es mejor que la actual, se pide autorización
de acceso al MCCF/MRRC.
Una vez que la entidad funcional MRRC logró eí acceso aleatorio inicial en función de
la información de acceso de la red: la entidad RRC proporciona un recurso de
radiocomunicaciones adecuado y se pide una actualización de emplazamiento a la
MCF(M) visitada.
Se realiza el proceso de autentíficación entre las entidades funcionales SCF(M)o y
MCF con los parámetros de identificación de la SDF(M)oh y se realiza la
actualización de ía localización. La estación móvil puede autentificarse a sí misma.
Una vez que se ha realizado la actualización de emplazamiento, la SDF(M)oh debe
informar a la anterior SDF(M) anteriormente visitada que la estación móvil se ha
desplazado a otra zona controlada por otra SDF(M). Esta comunicación se realiza
directamente o mediante la SCF(M)oh o de la SCF(M) previamente visitada en
función del tipo de conexión entre el SDF(M) y el SCF(M).
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 32
2.1.2.2. Establecimiento de la llamada originada en móvil
La MCCF trata ¡nicialmente la petición de llamada de un usuario. La petición de
establecimiento de llamada se transmite a la ACCF, una vez que la MCF/MSF haya
realizado el control inicial de servicio y la MRRC/MRTR- RFTR/RRC haya logrado el
acceso inicial aleatorio. La ACCF pide la lógica de servicio a la SCF(M)o destino de
la llamada para ei establecimiento de la llamada de salida.
La SCF(M)o realizará la autentificación hacia la MCF, el análisis de características y
la verificación de compatibilidad respecto al servicio pedido para lograr el acceso a
los datos de la SDF(M)o.
Después de la respuesta positiva de la SCF(M)o, la ACCF comenzará el envío de la
llamada hacia el otro lado de la red y dará un recurso de radiocomunicaciones
apropiado vía RRC/RBC/RFTR/MRTR/MRRC.
Se puede retrasar la atribución de los recursos de red y radiocomunicaciones hasta
que el usuario solicitado haya contestado la llamada. La SCF(M)o puede pedir a la
SCF(M)t que avise al usuario solicitado y que obtenga su respuesta antes de atribuir
algún recurso.
Cuando la llamada finaliza, la ACCF libera los recursos, envía la tarifación a la
SCF(M) y luego se transmite a una entidad apropiada (por ejemplo SDF(M)oh) para
tratamiento posterior.
2.1,2.3. Establecimiento de la llamada terminada en móvil
La llamada inicia en un terminal de tipo fijo o de tipo móvil y termina en un terminal
de tipo móvil. Para lograr esto se pide a una SCF(M) información para el
encaminamiento. Si la llamada empieza en una terminal fija la información para el
encaminamiento puede pedirse a una central apropiada.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 33
Se procede a explicar el proceso de establecimiento considerando que la llamada
inicia en un terminal tipo 1MT2000.
Una vez determinado que el destino va a ser una terminal móvil, la ACCF de origen
pide a la SCF(M)o la información de encaminamiento; luego la SCF(M)o transmite la
petición a la SDF(M)th del terminal deseado en función de la interconexión
SDF(M)/SCF(M). Si se comunica a una terminal UPT, se puede usar una base de
datos UPT.
La SCF(M)o puede pedir a la SCF(M)t que localice a la terminal antes de brindar
algún recurso, o enviar la llamada a la ACCF, la cual pedirá a la SCF(M) que localice
a la terminal de destino.
Luego la SCF(M)t pone en marcha el proceso de búsqueda en las entidades
funcionales RRC que pertenecen a la zona que la que está registrada la estación
móvil. La entidad funcional MCF en la estación móvil detecta la búsqueda y realiza
con éxito un acceso a la RFTR/RRC correspondiente. El resultado de la búsqueda se
envía a ia SCF(M)t.
La SCF(M)t hace un acuse de recibo de la transferencia de llamada después del
proceso de autentificación realizado entre la SCF(M)t y la MCF de estación móvil de
destino, y del análisis exitoso de las características de servicio.
Sí la SCF(M)o requiere localización se le envía información adicional de
encaminamiento para que de instrucciones a su ACCF con el objetivo de encaminar
la llamada a la ACCF/RBC/RRC de destino.
2.1.2.4. Traspaso
Se realiza e! traspaso o cambio del trayecto de radiocomunicaciones durante una
comunicación con el objetivo de mantener ia calidad de servicio. El traspaso puede
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP, II ARQUITECTURA DE IMT2000 34
ser realizado por el lado móvil, por el lado de la red, o por una combinación de los
dos.
Para realizar el traspaso, la entidad funcional MRRC examina la calidad del canal
actual utilizado y la compara con las posibles células candidatas al traspaso. Si el
traspaso ha sido realizado con asistencia del lado móvil, los resultados de la
medición se envían a la entidad funcional RRC de la red para facilitar el traspaso
controlado por la red. Si las mediciones han sido realizadas en el lado de la red,
están a cargo de la entidad RFTR y se la comunican a la RRC.
Si la entidad funcional MRRC o la RRC detecta la necesidad de traspaso, se realiza
la petición del traspaso, la cual es tratada por la RRC. Si la célula de destino es
controlada por la RRC, la misma se encarga de atribuir y conmutar el nuevo canal;
caso contrario, la ACCF realiza el traspaso de red.
Si la estación móvil controla el traspaso (la petición de traspaso se envía a la nueva
célula), la RFTR/RRC y la ACCF deben identificar la conexión inicialmente utilizada y
conmutarla al nuevo RFTR/canal.
2.1.3. INTERFACES FUNCIONALES
Las Interfaces funcionales son capacidades dinámicas de control que pueden admitir
los servicios IMT2000. En el lado móvil del modelo funcional se consideran como
una entidad funcional al grupo de funciones móviles (MFG) ya que las distintas
entidades funcionales estarán dentro de la misma entidad física.
Las siguientes son interfaces funcionales:
A ) - MFG-RFTR
B) MFG-RRC
E) RRC-RFTR
F) RRC-RBC
I) ACCF-RRC
J) ACCF-BC
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 35
C) MFG-ACCF G) RBC- RFTR K) ACCF-SCF(M)
D) MFG-SCF(M) H) RBC-BC L) SCF(M)~SDF(M)
Las siguientes interfaces son importantes para el funcionamiento de las redes:
M) SDF(M)~SDF(M) O) SCF(M)-SCF(M) Q) ACCF-CCF
N) SCF(M)-SDF(M) P) ACCF-ACCF R) BC-BC
En las funciones móviles pueden identificarse las interfaces funcionales:
S) MRTR-MRRC U) MCCF-MCF
T) MRRC-MCCF V) MCSF-MCF
2.1.4. .EJEMPLOS DE CONFIGURACIÓN
Se muestra como se incluye las entidades funcionales en las entidades físicas.
2.1.4.1. Ejemplos de configuración para el lado de la red
Se presenta algunas distribuciones de las entidades funcionales en algunas
configuraciones de red que pueden hacerse con IMT2000 en afán de permitir
identificar los posibles puntos de ¡nterface de la red.
+ Red de IMT2000 autónoma
En la figura 2.6 se puede ver el funcionamiento de una red IMT2000. IMT2000
interactua con otras redes gracias a los nodos de control móvil (MCN) que tiene
una cabecera especial o un MCN individual.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. ARQUITECTURA DE IMT2000 36
Figura 2.6: Red IMT2000 autónoma
La distribución mostrada de ías funcionalidades de la red permite optimizar la
configuración en función de las distintas necesidades. Por ejemplo, se permite la
conexión directa de celulares simples.
Algunas veces la zona de origen del tráfico está cerca del MCN. En el caso
contrario, un controlador de la estación celular con funciones de RRC/RBC está
cerca de la zona de origen del tráfico y controla a las estaciones [ocales y los
traspasos dentro de la zona.
Las células de un emplazamiento celular sectorizado pueden ser controladas por
.unafuncionabiiidad RRC/RBC,
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 37
Una estación base EB-B (una estación inteligente) puede ser en total o
parcialmente análoga a la ACCF de un nodo de control por lo que, el control local
de la llamada se lo puede realizar dentro de la estación base.
Pueden usarse bases de datos autónomas (nodos de datos de servicios, SDN) y
nodos de control de servicio autónomos (SCN).
+ IMT2000 integrados en la red fija
En la figura 2.7 se ve los servicios 1MT200 utilizando nodos de red fija, los
cuales tienen las funcionalidades de IMT2000, Un sistema en el que la red fija
admite subsistemas de acceso de usuario alámbricos e inalámbricos puede ser
aplicado en los países en desarrollo.
Las funcionalidades de IMT2000 pueden distribuirse entre las centrales locales y
las interurbanas. Esto se realiza para optimizar la red o parte de la red.
Se puede reemplazar el bucle local por un acceso a radiocomunicaciones. En la
figura 2.7 se puede ver marcado con Una elipse [a combinación
ACCF/RRC/RBC/RFTR que realiza una funcionabilidad mínima cuando no se
requiere apoyo de movilidad terminal.
2,1.4.2. Ejemplos de configuración para el lado móvil
Las configuraciones que se analizan son las siguientes:
*I* Estación personal (EP)
Se necesita el interfaz hombre-máquina (MMI) hacia el usuario y la interface de
radiocomunicaciones hacia la red (figura 2.8).
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. ARQUITECTURA DE IMT2000 38
Puede formar un bucle local
Figura 2.7: IMT2000 integrados en la red fija
Figura 2.8: Estación personal (EP)
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 39
*> Estación móvil (EM) con interfaz terminal de RDSI normalizado
Las funciones de IMT2000 están contenidos en la entidad de terminación móvil
(figura 2.9).
<* Tándem con una EM
La EM presta apoyo a un interfaz de radiocomunicaciones separado dirigido a la
estación personal. Si solo se conecta una terminal móvil a la vez o si la estación
es fija, se requiere unafuncionabilidad limitada (figura 2.10).
Figura 2.9: Estación móvil con interfaz de terminal RDSI normalizada
<* Central móvil (CM) con acceso inalámbrico
Ei caso presentado es el de células jerárquicas en el que la central móvil incluye
algunas funcionabilidades de red para permitir movilidad dentro de la central móvil
(figura 2.11).
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE 1MT2000 40
*
V V
Figura 2.10: Estación persona! tándem con la estación móvil
Figura 2.11: Central móvil con acceso inalámbrico
2.2. MARCO PARA FUNCIONABILIDAD DE LAS INTERFACES
RADIOELECTRICAS(ií)
Los sistemas de ¡nterfaces radioeiéctricas deben; ser compatibles a escala mundial y
mantener uniformidad de diseño para permitir la explotación internacional a la vez
que presentan al usuario móvil un costo menor a los de los sistemas actuales.
^ Esta parte está basada en la recomendación 1035 de la UIT-R (Las figuras 2.11 -2.18, al igual
que el cuadro 2.1 son tomadas de dicha recomendación)
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE 1MT2000 41
E! sistema debe ser lo suficientemente maleable para ir adaptando Jas soluciones a
los problemas causados por los factores ambientales y los nuevos desarrollos en
función de los ingresos.
2.2.1. DEFINICIÓN
La ¡nterfaz radioeléctrica IMT2000 es el medio que permite la interconexión
radioeléctrica inalámbrica entre una estación móvil IMT2000 (o terrena móvil) y una
estación base (o estación espacial) de IMT2000. Se especifica una ¡nterfaz
radioeléctrica de acuerdo a las características; funcionales, de interconexión,
radioeléctricas de la señal y otras, lo que define la forma y el contenido de las
señales transmitidas.
2.2.2. CARACTERÍSTICAS DE LAS INTERFACES RADIOELÉCTRICAS
Las características de las interfaces radioelécticas son: la uniformidad de diseño y
los métodos para: construir y conseguir esta uniformidad.
2.2.2,1. Uniformidad de diseño
La uniformidad de diseño se define como un grupo común de elementos centrales
que pueden comprender o no una interfaz radioeléctrica completa (verfigura 2.12).
La uniformidad de diseño logra el funcionamiento en diversos entornos de
explotación facilitando, al menos, un mínimo número de servicios al usuario sin que
este deba cambiar de terminal, el cual es de bajo costo.
Es aconsejable mantener un mínimo número de interfaces; pero si este número debe
incrementarse, debe mejorarse el grado de uniformidad entre las interfaces.
Un costo mínimo y un mejor interfuncionamiento se consiguen con pocas interfaces y
un alto grado de uniformidad entre ellas.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. il ARQUITECTURA DE IMT2000 42
InterfazradíceléctricoB
Interfazradioef éctrico C
Figura 2.12: Concepto de elementos centrales
Se utilizan varias interfaces radioeléctricas distintas (el menor número posible)
debido a que las limitaciones en ancho de banda, gama, y complejidad impiden a una
sola interfaz brindar a un terminal móvil la facultad de funcionar en distintos entornos
brindándole variedad de servicios.
La uniformidad de diseño se logra desarrollando las interfaces con métodos por
capas y por bloques.
2.2.2.2 Método por capas para lograr uniformidad de diseño
Se define por capas la estructura de interfaz y los protocolos que dan soporte a los
servicios de telecomunicación, lo cual permite dividir fas funciones de la interfaz
radioeléctrica en dependientes e independientes de la transmisión. Esta división de
funciones puede requerir estructura en subcapas.
Las funciones independientes de la transmisión pueden ser: protocolo de aplicación;
control de llamada; identidad, validación y confidencialidad; registro y control de la
localización; control de acuse de recibo y procedimiento de retorno a funcionamiento
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 43
normal (después de un error) en el control de flujo; mantenimiento y configuración; y
estructura de canal lógico y multiplexación.
Las funciones dependientes de la transmisión pueden ser: funcionalidades en RF;
gestión de recursos radioeléctricos; y detección y corrección de errores.
2.2.2.3. Método de bloques de construcción para lograr uniformidad de diseño
Un sistema óptimo de los bloques de construcción (fig. 2.13) se diseñan para cada
entorno de explotación o aplicación de usuario.
Los bloques de construcción básicos definen la parte dependiente de la transmisión
en la intérfaz radioeléctrica de capa baja. Se tienen los siguientes elementos;
multiplexación de la transmisión; estructura de la trama de transmisión; método de
duplexación; elección del ancho de banda del radiocanal; selección del algoritmo y
de la velocidad binaria del codificador de fuente; codificación de canal y entrelazado;
método de acceso múltiple; y método de modulación.é efe
Cocifiadcn CortífíaciSn tranacte lañarte enel carel iii
AccecoDiptexacfln m-SCIple _ débante MnrU»drin
Figura 2.13: Método de bloques de construcción para maximizar la uniformidad de
diiseño de múltiples interfaces radloe!éctricos
El procedimiento para lograr la máxima uniformidad de diseño comprende los
siguientes pasos:
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. ii ARQUITECTURA DE IMT2000 44
a) Definir un conjunto de aplicaciones que relacionen todos los posibles servicios y
entornos de funcionamiento. El conjunto de aplicaciones serán las características
que se ofrecerán al usuario IMT2000.
b) Definir un conjunto de bloques de construcción que representa la interfaz
radioeléctrica.
c) Usar los puntos anteriores para generar una matriz que muestre los dos
métodos.
2.2.2.4. Métodos para lograr la uniformidad de diseño
Los métodos a describir permiten maximizar el grado de uniformidad de diseño
valiéndose de los elementos centrales de la interfaz radioeléctrica, los cuales
pueden o no definirla.
o Método 1 (Figura 2.14)
Se elige un conjunto de elementos centrales que definan un conjunto de aplicaciones
adecuadas (no es necesario definir a una interfaz por completo). Si se quiere definir a
una interfaz por completo para respaldar a un conjunto mínimo de aplicaciones, se
requiere además algunos elementos no centrales.
o Método II (figura 2.15)
Los elementos centrales definen por completo a una interfaz radioeléctrica lo
suficientemente flexible para dar soporte al mayor número posible de aplicaciones
comunes. Si se desea añadir aplicaciones extra, se las agrega a la interfaz.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. li ARQUITECTURA DE IMT2000 45
NúTerorráxlmocte aolbac enes
¿picadoresMm.
tnterTaz^adbelécHco
completo
Elogies efe rcnstruccíon— psra el —Interfaz rcdÍDclódrícD
Figura 2.14: Método I para la interfaz radioelectríco
Número má>irnode aplicaciones
Aplicaciores Mín
Ampliad en 2
Ampliad ón 1
Elementoscentreles ^
Interfaz InterfazRadioeléctrico Radioelectríco
completo completo
Bloques de construcciónpara el ~~
interfaz radioeléctrico
Figura 2.15: Método II para la interfaz radioeléctrico
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 46
2.2.3. MODELO DEL PROTOCOLO POR CAPAS DE LA INTERFAZ
RADIOELECTRICA
En la figura 2.16 se ve este modelo. El protocolo por capas es formal y define si las
funciones dependen o no de la interfaz radioeléctrica.
El modelo consta de tres capas: la primera es la capa física, la segunda es la capa
de enlace de datos, la cual tiene a su vez dos subcapas: la de control de acceso al
medio y la de control de acceso al enlace; y la capa 3 que debe ser transparente a
los datos de usuario dependiendo del tipo de servicio.
Es posible que el protocolo de capas no considere que: la entidad de gestión realice
tareas de red y mantenimiento del sistema, y existan relaciones físicas entre la capa
física y las subcapas de control de acceso al medio y de control de acceso al enlace.
2.2,3.1 Capa física
Brinda un enlace radioeléctrico mediante las interfaces radioeléctricas ofreciendo
caudal y calidad de datos. La información que mandan las capas superiores a la
física debe ser la misma independiente del tipo de servicio.
2.2.3.2. Subcapa de control de acceso al medio
La subcapa de control de acceso al medio realiza el control de: el enlace
radioeléctrico ejecutado por la capa física, la calidad del enlace y la correspondencia
del flujo de datos en el enlace radioeléctrico.
2.2.3.3. Subcapa de control de acceso al enlace
La subcapa de control de acceso al enlace se encarga de las funciones relacionadas
al establecimiento, mantenimiento y liberación de una conexión lógica de enlace.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP, il ARQUITECTURA DE IMT2000 47
Se puede utilizar un sistema de un protocolo común al control de acceso al medio
para aplicar a todas las interfaces radioeléctricas para brindar soporte a una
determinada gama de modos de control.
Capa 3
Capa 2
Capa 1
Capa de red que contiene:
Control de llamada, gestiónde movilidad y gestión de
recursos radiodéctricos
Capa de control de acceso al enlace
Figura 2.16: Modelo de protocolo previsto actualmente
2.2.3.4. Capa 3
La capa 3 realiza las siguientes funciones: control de llamada, gestión de movilidad y
gestión de los recursos radioelectricos. Algunas de estas funciones son dependientes
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 48
de la transmisión. En io posible la capa 3 debe ser independiente de la transmisión
radioeléctrica.
2.2.3.5. Grupos funcionales
La figura 2.17 muestra un modelo funcional de alto nivel considerado por el
subsistema radioeiectrico IMT2000 sin establecer ninguna relación física.
La funcionabilidad del radioeniace está separada de la de control en los subsistemas
radioeléctrícos de la estación base y de la estación móvil. La funcionabilidad de!
radioeniace tiene funciones hasta la capa 3 y la de control hasta la subcapa de
control de acceso al enlace. Esto se ve en la figura 2.17,
I rterfaz radioelédríco
Subásteme radioeléciricode la estación base
Subsisíem a radioeiectricodéla estaciónmá-ÁI
Fundonalídactesde terminaigereral
Figura 2.17: Modelo funcional de un subsistema radioeléctríco de alto nivel y grupos
funcionales
2.2.4. ESTRUCTURA DE CANAL
Se presenta cada uno de los componentes que conforman al canal de la interfaz
radioeléctrica.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 49
2,2.4.1 Canales de radiofrecuencia (RF)
Un canal de radiofrecuencia es un segmento del espectro radioeléctrico con un
ancho de banda definido y una frecuencia portadora, y tiene la capacidad de enviar
información a través de las interfaces radioeléctricas.
2.2.4.2. Canales físicos
Un canal físico es un tramo especifico de uno o más canales de radiofrecuencia
definidos en el dominio de la frecuencia, del tiempo y del código. La estructura del
canal físico puede variar en el tiempo en función de la disponibilidad de espectro, de
los requisitos de servicio, etc. Los canales físicos pueden ser de dos tipos: de
conmutación por circuitos y de conmutación de paquetes.
2.2.4.3. Canales lógicos
En la figura 2.18 se ve la estructura de un canal lógico IMT2000. Los canales lógicos
se relacionan con uno o más canales físicos.
Los canales lógicos tienen dos tipos:
a Canales de control,
a Canales de tráfico.
2.2.4.3.1 Canales de control
Los canales de control manejan información de señalización para la gestión de: la
llamada, movilidad y recursos radioeléctricos.
El canal de una estación móvil contiene uno o más canales de control que pueden
cambiar en el tiempo de acuerdo a la configuración del canal.
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 50
CanalLógico
_Canal deControl
Canal deTráfico
Canal de-ControlEspecializado
Canal de-ControlComún
Canal de Control-EspecializadoAutónomo
Canal de Control-Especializado
Asociado
_Canal de Controlde Difusión
Canal de AccesoAleatorio
_Canal de AccesoHacia delante
Canal deRadipbüsqueda
Canal de TráficoEspecializado
Canal de TráficoAleatorio
Figura 2.18: Estructura del canal lógico
A su vez el canal de control se divide en:
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 51
<* Canaí de control común.
<* Canal de control especializado.
Canales de control común
Un canal de control común (CCCH) realiza control punto multipunto. Maneja los
mensajes de conexión básicos para la señalización necesaria en las funciones de
gestión de acceso.
Los mensajes que se puede encontrar en un canal de control común son:
información de difusión, solicitud de acceso, permiso de acceso, mensajes de
radiobúsqueda, y datos de paquete de usuario.
Existen cuatro canales de control común:
I. Canales de control de difusión
Un canal de control de difusión (BCCH) es un canal unidireccional punto a
multipunto de la infraestructura de IMT2000 a las estaciones móviles que sirve
para enviar a las estaciones móviles cierto tipo de información. Las estaciones
móviles deben mantenerse a la escucha del BCCH antes de intentar el
acceso.
II. Canales de acceso aleatorio
Un canal de acceso aleatorio (RACH) es un canal unidireccional en el enlace
de retorno que maneja mensajes tales como peticiones de establecimiento de
llamada y respuestas a cuestiones originadas en la red.
III. Canal de acceso hacia delante (FACH)
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE ÍMT2000 52
Es un canal de control unidireccional desde la red a las estaciones móviles
que maneja: mensajes de gestión del sistema (asuntos relacionados a: las
estaciones móviles, asignación de recursos relativos al espectro radioeléctrico,
la movilidad, entre otros), y datos de usuario tipo paquete.
IV. Canal de radiobúsqueda (PCH)
Este canal se encarga de buscar a las estaciones móviles (averiguar la
ubicación) cuando se debe enviar una llamada entrante destinada a una de
estas estaciones.
Canales de control especializados
Un canal de control especializado (DCCH) es un canal de control bidireccional punto
a punto que maneja distintas velocidades binarias.
Los DCCH se clasifican en:
A. Canal de control especializado autónomo (SDCCH)
Su funcionamiento no está vinculado con el de un canal de tráfico (TCH).
B, Canal de control asociado
Siempre se le vincula con un TCH o a un SDCCH.
2.2.4.4. Canales de tráfico
Los canales de tránsito transportan una gran cantidad de trenes de información que
sirven para proporcionar al usuario acceso a varios servicios de comunicación de
IMT2000 y de las redes que IMT2000 autoriza el acceso.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 53
Se tienen dos tipos de canales de tráfico:
2.2.4.4.1 Canales de tráfico especializado (DTCH)
Son canales bidireccionales o unidireccionales en los cuales el enlace de ida maneja
información de usuario
2.2.4.4.2. Canales de tráfico aleatorio (RTCH)
Son canales unidireccionales en el enlace de retorno y manejan datos de usuario tipo
paquete. Para permitir ¡nterfuncionamiento con RDSI los canales de tráfico de
IMT2000 deben tener una capacidad similar a la de los canales de tráfico de RDSIB.
La/s velocidad/es de transmisión disponible/s será/n definida/n por la interfaz
radioeléctrica. Limitaciones técnicas, espectrales, o económicas pueden limitar la
capacidad de los canales destinados a manejar tráfico dé RDSI.
2.2.4.5. Estructura de trama
La trama puede tener estructura fija o variable. Se aplica una estructura de trama
para dividir un canal físico. Cada una de las partes de trama cumplirá una función
específica en la gestión de la comunicación (por ejemplo, una parte para BCCH y
otra para PCH).
2.2.4.6. Multiplexación
La multiplexación es la combinación de canales lógicos mediante una estructura en
tramas. Para una mejor uniformidad de diseño en las ¡nterfaces radioeléctricas de
ÍMT200, ía multiplexación se divide en componentes dependientes e independientes
maximizados de la transmisión.
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 54
2.2.5. ESTRUCTURA POR CÉLULAS
2.2.5.1. Descripción de la célula
Debido a que: se debe brindar la mayor capacidad de tráfico con un mínimo número
de traspasos a las estaciones móviles las que pueden desplazarse a varias
velocidades, la eficacia en ia utilización del espectro debe ser alta, y la variedad de
características que disponen las terminales móviles (tipos de movilidad, potencia de
salida y servicios a los que tienen acceso) las células se organizan en capas (Figura
2.19).
IMT-2000CÉLULAS CON ESTRUCTURA MULTICAPA
Figura 2.19®: Estructura Mu ¡tica pa
' Gráfico tomado de la página oficial de ÍMT-2000: www.'rtu.int/ímt.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. 11 ARQUITECTURA DE IMT2000 55
Una capa puede contener a varias de menor rango, las cuales pueden compartir un
mismo recurso del espectro. Si una estación móvil transita entre varias células, no es
necesidad que se conecte a cada una de las estaciones base de las células.
Existen cuatro categorías principales de capas de células:
Megacélulas (Satélite).
Macrocélulas,
Microcélulas.
Picocélulas.
El tamaño de la célula depende del alcance radioeléctrico el cual condiciona e!
diseño de la ¡nterfaz radioeléctrica. En el cuadro 2.1 se ve algunos parámetros típicos
de los tipos de células.
Tipo de célula
Radio de la
célula
Instalación
*
Velocidad del
terminal
Megacélula
100-500 Km
LEO/HEO/GSO
(órbita terrestre
baja/ órbita
terrestre alta /
órbita de los
satélites
geoestacionarios
Macrocélula
<35 Km
Cima de un
edificio, torre, etc
< 500 Km/h
Microcélula
<1 Km
Poste de
alumbrado /
Muro de un
edificio
< 1 00 Km/h
Picocélula
<50 m
En el interior de
un edificio
< 10 Km/h
Cuadro 2.1: Ejemplos de parámetros típicos de células
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 56
a Megacélulas (Satélite)
Una megacélula cubre amplias superficies en las cuales puede haber variedad de
tráfico desde el escaso en zonas distantes o en las cuales no hay acceso a redes
de telecomunicaciones hasta entornos urbanos.
Los satélites actualmente solo pueden brindar cobertura a las megacélulas y la
única forma de generar una megacélula es con los satélites, por eso a una
megacélula se la conoce también como célula de satélite. Pero en un futuro los
satélites podrán generar macrocélulas.
El tamaño de la antena dependerá de: la altura del satélite y, de la potencia y
apertura de la antena.
En los países en desarrollo la megacélula puede ser el único tipo de célula que
exista en el ambiente urbano de los países subdesarrollados. Normalmente las
megacéiulas soportan: baja densidad de tráfico y alta velocidad de las estaciones
móviles. Las megacélulas tienen alta flexibilidad y resistencia para manejar una
gran cantidad de servicios.
Si el satélite que cubre a la megacélula no es geoestacionario, la megacélula se
desplazará sobre la superficie terrestre, por lo que hará falta realizar un traspaso
a pesar de que las estaciones móviles mantengan su posición.
a. Macrocélulas
Son células exteriores de un radio máximo de 35 Km (puede ampliarse con
antenas directivas). Las características son: la densidad de tráfico va de baja a
media, las velocidades de las estaciones móviles son moderadas, y brinda
servicios de banda estrecha.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 57
Las macrocélulas cubren sectores suburbanos o rurales, Soporta ligero bloqueo
causado por las edificaciones y alto causado por la vegetación.
a Microcélulas
Son células exteriores que usan antenas bajas, cubren zonas urbanas de 1 Km
por radio promedio. La densidad del tráfico puede ser alta, pero las velocidades
de las estaciones deben ser bajas, brinda servicios de banda estrecha. El bloqueo
causado por estructuras artificiales puede ser significativo.
a Picocélulas
Son células de radio menor a 50 m. Se encuentran dentro de edificios y soportan
una capacidad de tráfico muy elevada, la velocidad de las estaciones debe ser
baja y los servicios que brinda son de banda ancha.
2.2.5,2. Ampliación de la cobertura de célula
Se usa repetidoras conectadas en tándem (a veces en orden de 10) para ampliar la
cobertura de la célula a fin permitir que usuarios que se encuentran alejados de la
estación base o cuya ubicación está obstruida por el terreno tengan acceso a
IMT2000. Las células que se obtienen son de un tipo diferente a las descritas
anteriormente.
Se producen retardos en el trayecto de transmisión y en la propagación causados por
la electrónica de la repetidora y por la distancia entre la estación base y la estación
móvil respectivamente. Estos retardos deben ser considerados dentro de las tramas
de sincronización y de los soportes lógicos sin que esto restrinja el funcionamiento
óptimo de IMT2000.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 58
2.2.5.3. Características de las células
Las siguientes son las características de [as células:
-/ Existencia de diversas entidades de explotación
Si una entidad va a brindar servicios de IMT200, es necesario que considere que
debe compartir las mismas bandas de frecuencias con diversas entidades que
dan servicios de telecomunicaciones dentro de una misma zona geográfica sin
ningún tipo de organización o acuerdo entre ellas.
S Traspaso
Las estaciones móviles que funcionan dentro de la estructura de células en
capas deben permitir el traspaso entre distintas capas de células. Más adelante
se hablará más sobre el este tema.
S Selección de capa de célula
Para seleccionar la capa más adecuada cuando una estación móvil va a iniciar o
recibir una comunicación se debe considerar los siguientes aspectos: la célula
más adecuada (la célula más adecuada es la que exige menos potencia para
realizar la comunicación con la mayor capacidad y los costos más bajos), la
velocidad a la que se transporta la estación móvil respecto a la estación base, la
disponibilidad de células y la potencia con la que puede transmitir o recibir la
estación móvil.
2.2.6. FUNCIONES DE CONTROL DEL ENLACE Y GESTIÓN DEL SISTEMA
Son funciones que sirven para establecer, mantener y liberar una conexión entre
una estación base y una móvil.
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 59
Estas funciones, en orden jerárquico, son:
Mediciones de la calidad del-enlace.
Selección de célula.
Estrategias de gestión de canal.
Selección/asignación de canal.
Traspaso.
Funciones de soporte de la movilidad;
• Inscripción en registro.
• Borrado de registro.
• Actualización de la localización.
2.2.6.1. Mediciones de! canal
Se debe medir continuamente la calidad de los enlaces de ida y de retorno
evaluando la calidad de ía señal recibida, la tasa de errores de los bits, etc.
2.2.6.2. Selección de célula
La célula se elige en función del tipo de servicio que se va a brindar al usuario final.
Para que la red pueda brindar servicios que exigen interfuncionabilidad entre capas
se le debe proporcionar información adecuada (por ejemplo velocidad a la que se
mueva la estación móvil).
Para elegir la célula se tienen dos procedimientos;
.a Selección de célula inicial (enganche).
a Reselección de célula.
a Selección de célula inicial
Cuando una estación móvil se activa, lo primero que hace es determinar las
bandas de frecuencia disponibles para las entidades adecuadas, los posibles
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 60
operadores y las células que pueden cubrir su ubicación. Para determinar con
que entidad de explotación va trabajar se toman en cuenta ios siguientes
aspectos: preferencias del usuario, redes disponibles, capacidades de la estación
móvil, capacidades de la red, movilidad de la estación móvil, y necesidades del
servicio.
Una vez elegida, la entidad busca la estación base más adecuada y se engancha
(escuchar su canal de control de difusión) a ella considerando los siguientes
criterios: pertenece a la entidad de explotación seleccionada, mantener la calidad
de la señal, y la autorización de la estación móvil para acceder a la estación base.
Si en determinado tiempo la estación se ha enlazado a la estación móvil más
adecuada pasa a modo "enganchado en reposo", caso contrario, vuelve a su
estado inicial llamado "sin enganchar en reposo".
a Reselección de célula
En modo activo, la estación móvil, en forma periódica o continua, mide la calidad
de la señal, verifica la información de célula en el canal de difusión y actualiza su
lista de perfil de células circundantes, estacionarias o en movimiento. Con estos
datos determina si es necesario realizar el procedimiento de reselección de
célula.
La reselección de célula se lleva a cabo cuando: existe interferencia o la potencia
de salida no es la adecuada (esto hace que la célula actual deje de ser
apropiada), falla el enlace radioeléctrico, la red lo pide, el tráfico no es el
adecuado, y lo pide el usuario.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 . 61
2.2.6.3. Selección/asignación de canal
El sistema evalúa los canales disponibles y asigna uno o más a una llamada en
función de un algoritmo de asignación de canal. Los datos de entrada que el
algoritmo puede requerir son: la carga del sistema, los modelos de tráfico, los tipos
de servicio, las prioridades de servicio, y la situación de interferencia.
2.2.6.4. Estrategias de gestión de canal
Estas estrategias deben considerar dos aspectos importantes:
s Acceso de canal.
/ Liberación de canal.
•S Acceso de canal
Es el proceso que establece una conexión en el canal o canales físicos. El éxito
depende de la interferencia y de la geometría de la célula.
•S Liberación de canal
Es el proceso que finaliza la conexión por liberación de los canales físicos
implicados.
2.2.6.5. Traspaso
Traspaso es el cambio de canal o canales físicos (incluyen trayectorias por redes
alámbricas o enlaces radioeléctricos) que participan en una llamada sin que esta sea
interrumpida. Es imprescindible realizar un traspaso cuando: una terminal móvil
atraviese los límites de una célula a fin de evitar que la llamada se libere, o cuando
las condiciones dejen de ser las óptimas.
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 62
4 Tipos de traspaso
Los siguientes son los aplicables a IMT2000:
* Traspaso intracelular (dentro de la misma célula) '
* Traspaso intercelular(entre células del mismo tipo)
•#• Traspaso entre capas.
* Traspaso entre redes.
+ Estrategias de traspaso
Algunos ejemplos de traspaso que se pueden tener en IMT2000 son:
» Traspaso controlado por la estación móvil.- la estación móvil controla la
evaluación antes de iniciar el traspaso y [o ejecuta.
» Traspaso asistido por la estación móvil.- la estación base controla el
proceso de traspaso con la ayuda de la estación móvil (la estación móvil
puede realizar las mediciones requeridas en la evaluación).
» Traspaso controlado por la estación base.- la estación base controla la
evaluación antes de iniciar el traspaso y lo ejecuta.
+ Proceso de traspaso
El proceso de traspaso, desde el punto de vista de la transmisión, se realiza en
dos fases;
• I. Evaluación del traspaso
La estación móvil o la base examinan: la banda de frecuencia de IMT2000
en busca de entidades de explotación adecuadas, entornos de explotación,
etc. para estimar si es necesario o no un traspaso, el cual puede ser
iniciado por: la red debido a condiciones de-explotación y mantenimiento o
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 63
para optimizar la capacidad del canal radioeléctrico, por la transmisión\F
debido a condiciones desfavorables en la transmisión radioeléctrica, la
variación excesiva en el nivel de ¡a señal o por demasiada interferencia.
Los parámetros que permiten a la transmisión determinar el momento para
iniciar el traspaso son: mediciones de la intensidad de la señal, tasas de
errores de los bits y otros parámetros que determinan la relación
señal/interferencia, distancia entre estación móvil y la base, velocidad a la
que se mueve [a estación móvil y tipo de movilidad de la estación móvil.
Estos parámetros son aplicados al canal actual, a los disponibles, a otras
células o estaciones en el mismo entorno de explotación radioeléctrico o en
.¿ otro diferente obteniendo resultados de los enlaces de ida y vuelta de la
comunicación. Se los evalúa y promedia para llevar a cabo
adecuadamente el mecanismo de traspaso.
II. Ejecución del traspaso
Una vez determinada la necesidad de traspaso, este es ejecutado. El
mecanismo de traspaso puede ser la combinación de estrategias globales
de traspaso con condiciones propias del entorno de explotación.
& 2.2.6.6. Funciones de soporte de la movilidad
Para dar soporte a la movilidad entre células y sistemas se usan ciertas funciones en
la estación y en la red fija.
• Inscripción en registro y borrado de registro
La estación móvil envía mensajes de inscripción y borrado de registro para
notificar a la red el estado de un terminal. El proceso puede realizarse en el
£, sentido inverso.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 64
• Actualización de la localización
Esta función sirve para determinar el área geográfica en la que la red puede
buscar y encontrar a la estación móvil. Se debe actualizar la localización siempre
que la estación móvil entra en una nueva área geográfica o zona de ubicación.
Para realizar este proceso se debe coordinar la frecuencia a la que se va a
realizar la actualización de la localización y el tamaño de la zona de ubicación.
2.2.7. CALIDAD DE FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA
La calidad de funcionamiento del sistema se determina a través de:
2,2.7.1. Control de la interferencia
Para controlar la interferencia es necesario considerar:
4 Sincronización.
+ Control de potencia.
i Estrategias de gestión de recursos radioeléctricos.
Cuando coexisten diversos sistemas de telecomunicaciones, la interferencia debe ser
mínima dentro un mismo sistema y entre sistemas.
i Sincronización
Para que diversas tecnologías de transmisión trabajen adecuadamente se debe
considerar:
• Que debe existir sincronización en el tiempo entre estaciones base del mismo
sistema.
• Que debe existir sincronización en el tiempo entre bases pertenecientes a
sistemas distintos pero ubicados en la misma zona geográfica.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 65
» Que debe existir sincronización en el tiempo entre terminales de abonado y
terminales base.
• Que debe existir sincronización en el tiempo entre los terminales de abonado y
las estaciones base.
• La repercusión de la señalización.
- Los requisitos de la sincronización.
- La precisión de la sincronización.
i Control de potencia
Se controla la potencia de salida de las estaciones móviles y de las estaciones
base con métodos de control de potencia en lazo abierto o cerrado.
4 Estrategias de gestión de los recursos radioeléctricos
Los recursos radioeléctricos se reparten entre las capas de célula y entre las
entidades de explotación en función de la demanda de tráfico. Para disminuir la
interferencia global en las bandas de frecuencia y maximizar el tráfico cursado,
los recursos son atribuidos con un punto de vista dinámico.
A futuro puede presentarse la necesidad de reconfigurar el uso de los bloques de
frecuencia de IMT2000 para enfrentar variaciones de tráfico, requisitos del
servicio o atribuciones de espectro.
2:2.7.2. Estrategias de diversidad
La diversidad brinda un incremento la capacidad del sistema y una mejora en la
calidad del servicio. En la transmisión y en la transmisión se puede tener cualquiera
de los siguientes tipos de diversidad: diversidad en el espacio de la antena,
diversidad en el espacio de la estación base (macro diversidad), diversidad en el
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 66
trayecto, diversidad en el dominio de la frecuencia, y diversidad en el dominio del
tiempo.
2.2.7.3. Control de la velocidad de transmisión de datos variable
El control se realiza con cualquiera de los siguientes métodos:
*> Soporte directo de las velocidades de transmisión de datos variable sobre las
interfaces aéreas.
*> Se modifica el número de canales portadores a fin de combinar diversos canales
portadores para tratar la velocidad de transmisión de datos de usuario deseada.
*> Acceso por paquetes.
2.2.7.4. Técnicas de mejora de la capacidad
La elección de las técnicas de mejora de la capacidad a ser aplicada en la interfaz
radioeléctrica de IMT200Q dependerá de los esquemas de acceso elegidos.
Las técnicas de mejora de la capacidad que se pueden aplicar a IMT2000 son: salto
de frecuencia lento, control dinámico de potencia; atribución dinámica del canal,
transmisión discontinua de la voz; detección de actividad vocal y de servicios no
vocales; y codees fuente con velocidades de transmisión medias inferiores y
variables.
2.2.7.5. Técnicas de ahorro de batería
Las técnicas de ahorro de energía que pueden aplicarse en IMT2000 son: control de
potencia de salida, recepción discontinua, y transmisión discontinua.
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 67
2.3. ESPECTRO™
La banda terrestre funcionará en las bandas 1885 - 2025 y 2110 -2200 MHz a nivel
mundial y estará listo para ser utilizado en el año 2000, y la banda satelital en las
bandas 1 980-2 010 y 2 170-2200 MHz a nivel mundial.
Las empresas que pretendan implantar IMT2000 en las bandas indicadas: deben
permitir que una de las terminales pueda ser usada en todas partes del mundo; evitar
afectar a otros servicios que usen las mismas bandas; integrar eficazmente las
componentes terrestre y satelital; permitir la competencia; dar cabida a los diferentes
tipos y combinaciones de tráfico; minimizar el tamaño, costo y consumo de potencia
de las terminales.
Las empresas deben procurar que; las bandas para IMT2000 no sean segmentadas
para mantener la flexibilidad (solo en casos especiales pueden segmentarse, por
ejemplo, para separar las componentes satelitales y terrestres); exista un trafico
común o sub bandas de señalización a nivel mundial.
Las empresas deben considerar los siguientes criterios: capacidad para compartir
espectro con los usuarios actuales de éste; capacidad para favorecer de forma eficaz
la utilización del espectro por más de un operador de red o suministrador de servicio;
capacidad para favorecer la utilización de la tecnología en aplicaciones fijas,
incluyendo las de los países en desarrollo.
Cuando se debe compartir con otros sistemas de servicios móviles, las empresas
deben tomar en cuenta que: una separación de frecuencias entre las componentes
satelitales y terrestres mejorará la interoperabilidad entre las dos componentes, lo
cual redundará en una disminución y complejidad de las terminales; las bandas de la
componente terrenal pueden ser utilizadas para los servicios fijo y móvil y, la
Esta parte está basada en la recomendación 1036 de la UIT - R
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CAP. II ARQUITECTURA DE IMT2000 68
componente satelital de IMT2000 puede interferir con el enlace satelital ascendente
el cual está en la banda 1980-2010 MHz.
Para facilitar el tráfico se usan bandas comunes a nivel mundial disponibles para las
componentes satelitales y terrestres. Estas bandas son;
• Sub banda común de tráfico.- sirve para que las estaciones en tránsito accedan
más fácilmente en forma automática a las bandas de tráfico de IMT2000. Las
funciones de esta sub banda es: la adquisición, señalización, registro y posterior
tráfico de las llamadas de un terminal de tránsito. Además, pueden dar
información de señalización con identificación de sub bandas de tráfico
alternativas que existan en un país y se desee utilizarlas en otros países.
• Sub bandas comunes de señalización.- facilitarán el establecimiento del
tráfico internacional. Estas sub bandas pueden ser uno o varios canales de
identificación separados 5 MHz dentro de las bandas que pertenecen a IMT2000.
Al activarse una terminal, esta examinaría todos los canales de señalización
disponibles hasta encontrar una transmisión activa.
t Gestión dinámica del espectro.- para compartir en forma inteligente el espectro
se puede hacer que:
- Las bandas puedan dividirse en clases tales como: interior, exterior, células
grandes, satelitales, etc.
- Los equipos radioelétricos funcionen en todas las bandas de IMT2000, lo
cual permitiría que un mismo equipo opere en países o regiones que
tengan distintas bandas de IMT200.
Las terminales móviles sean esclavas de la estación base local.
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CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 69
CAPITULO III
SERVICIOS DE IMT2000
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000 70
Los IMT2000 facilitarán el acceso a una amplia gama de servicios de
telecomunicación admitidos por las redes de telecomunicación fijas utilizando uno
o varios radioenlaces. Por ejemplo, estarán disponibles servicios prestados en la
actualidad por la red telefónica pública conmutada (RTPC), red digital de servicios
integrados (RDSI) y otros servicios específicos de los usuarios móviles.
IMT2000 será implementado porfases, en cuya primera fase se incluirán servicios
con velocidades binarias de hasta 2 Mbps, mientras que en la segunda se
manejarían servicios con velocidades superiores.
Se pretende garantizarle al usuario, primero, una movilidad total a nivel mundial
con su único terminal de bolsillo conectado a redes fijas e inalámbricas, ya sea
utilizando enlaces terrestres o satelitales directos o indirectos; después, el objetivo
es poner a disposición del abonado un conjunto de servicios con calidad
comparable a los que brindan las redes fijas (RTPC/RDSI) e incluso con servicios
suplementarios que le den un valor agregado al servicio que recibe el abonado.
A propósito de movilidad, las Telecomunicaciones Personales Universales (UPT),
pretendían asegurar la movilidad personal^, gracias a que el usuario dispone de
diferentes terminales equipados adecuadamente para darle servicios de
telecomunicaciones; a diferencia de los Sistemas IMT2000 que procuran, mas
bien darle características de movilidad al terminal®)
Ver la parte del Glosario de Términos.
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CAP. NI SERVICIOS DE ÍMT2000 71
3.1 CATEGORÍAS DE LOS SERVICIOS IMT2000
Desde el punto de vista del usuario, los servicios prestados por los sistemas
IMT2000 se han clasificado en tres categorías: servicios móviles, servicios
interactivos y sen/icios de distribución
3.1.1 SERVICIOS MÓVILES
Los servicios móviles son los que están directamente relacionados con la
movilidad del usuario, incluida la movilidad del terminal. El servicio de localización
es un servicio móvil especial.
3.1.2 SERVICIOS INTERACTIVOS
Los servicios interactivos de los IMT2000 están divididos en tres categorías;
a) Los servicios conversacionales, implican un diálogo bidireccional en tiempo
real, ya sea entre usuarios o entre un usuario y la base de datos.
b) Los servicios de mensajería, gracias a las unidades de almacenamiento y
retransmisión es posible ofrecer servicios de buzón electrónico y tratamiento
de mensajes.
c) Los servicios de consulta y almacenamiento, permiten consultar o
almacenar información en centros de información.
3.1.3 SERVICIOS DE DISTRIBUCIÓN
Los servicios de distribución permiten la transferencia de información desde una
fuente central a un receptor específico o a un número ilimitado de receptores
autorizados conectados a la red, y en donde el usuario puede o no controlar la
presentación de la información.
3.2 SERVICIOS DE TELECOMUNICACIÓN DE LOS IMT2000
La UIT-R recomienda que los ÍMT2000 faciliten los siguientes servicios:
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CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000 72
3.2.1 SERVICIOS DE RED
Audiovisual, el servicio audiovisual permite a los usuarios establecer
comunicaciones de voz, datos y/o vídeo bidireccionales en tiempo real entre dos o
más posiciones simultáneamente.
Búsqueda, los servicios de búsqueda integrados con los servicios telefónico y de
datos, pueden ofrecer búsqueda en zonas más amplias que lo que permiten los
sistema terrenales.
Se proporcionarán servicios de búsqueda de diferentes modos; ya sea sin acuse
de recibo o con acuse de recibo enviado desde un dispositivo o generado por el
mismo usuario.
Datos, en circunstancias favorables será posible suministrar servicios con
velocidades binarias de hasta 20 Mbit/s en los modos con conexión y sin
conexión.
Localización, para aplicaciones específicas autorizadas por el usuario y la
administración, este servicio suministra información al abonado llamante o
llamado sobre la posición del usuario IMT2000 correspondiente.
Mensajes cortos, estos servicios no cableados permiten el intercambio de
mensajes de longitud limitada (por ejemplo, uno o varios bloques de 32 bytes)
entre un sistema de almacenamiento y una estación móvil, o entre estaciones
móviles en tiempo real. Puede ser un servicio punto a punto o punto a multipunto.
Multímedíos, los IMT2000 proporcionarán señales vocales, de video y datos
simultáneamente al usuario.
Programa de video, este servicio permitirá a los usuarios entregar video a través
de la red. Probablemente, todo el video radiofónico 1MT2000 estará comprimido.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. 111 SERVICIOS.DE IMT2QQO 73
Punto a multipunto, servicio utilizado para llamadas de grupo o grupos cerrados
de usuarios y otras aplicaciones.-—
Sonido radiofónico, que le permite a los usuarios entregar información con
calidad de radiodifusión sonora.
Telefax, que permitirá intercambiar correspondencia en forma de documentos que
contengan información codificada, automáticamente y de memoria a memoria.
Telefonía, consistente en el intercambio de información en forma de
conversación; el servicio telefónico internacional también puede prestar una serie
de servicios o aplicaciones no vocales, tales como el facsímil y la transmisión de
datos.
Te/efex, le da al usuario la posibilidad de intercambiar correspondencia de oficina
en forma de documentos de información con codificación teletex,
automáticamente y de memoria a memoria.
Videotelefonía, que permitirá a los usuarios mantener conversaciones con audio
y video combinados en tiempo real a través de la red. Probablemente, toda la
videotelefonía implicará la compresión de la señal de video.
Existe información más detallada más adelante a cerca de este importante
servicio.
Videotexj que proporcionará un servicio de consulta de información en forma de
textos e imágenes.
3.3 SERVICIOS SUPLEMENTARIOS
Los IMT2000 admitirán, entre otros, los siguientes servicios suplementarios;
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT2QOO 74 <
• Separación entre respuesta y aviso
El usuario IMT2000 llamado podrá utilizar el terminal que prefiera (por ejemplo,
teléfono o estación personal) para responder a la llamada entrante, no
necesariamente debe hacerlo con el dispositivo que recibe el aviso.
Esto significa que la entrega de una señal a un dispositivo de aviso no es de por
sí una actividad completa, sino parte de la actividad total asociada al
establecimiento de una comunicación.
Este concepto del servicio podría tener repercusiones en la secuencia de señales
de establecimiento de comunicación así como en los retardos en completar la
llamada. Los detalles de este servicio y su aceptabilidad por el usuario requieren
un estudio posterior.
• Cifrado de extremo a extremo
Los 1MT2000 permitirán el cifrado de extremo a extremo en cualquier servicio que
utilice un servicio portador en modo circuito o en modo paquete sin restricciones.
Este sen/icio puede tener repercusiones en la RDSI y requiere ulterior estudio.
Indicación automática de la situación del buzón de mensajes
Por ejemplo la indicación automática de mensajes nuevos, urgentes, buzón vacío,
etc., reduce la pérdida de comunicación mientras el usuario se desplaza.
• Aviso de tasación
La información de tasación estará disponible para el usuario antes, durante y
después de cada llamada.
En el cuadro 3,1 figura, a modo de ejemplo, una descripción general de las
categorías de seivicio y sus aplicaciones.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE 1MT2000 75
1, Serviciosmóviles
1.1 Laicalización
Tipo deinformación(1}Voz
AudioTexto
Imagen
VideoSeñalización
Ejemplos de servicios
Aviso vocal de laposición del usuarioñInformación por escritode la posición delusuarioDatos de imagen de [aposición del usuario
rtInformación deseñalización según laposición del usuario
Ejemplos de aplicación delos IMT2000
rt
(¿)Información de posiciónal despachador
Navegación móvil avehículos o aldespachadoroPresentación de datosespecíficos de posición paraque el usuario puedaconfigurar el equipo o elperfil de servicio
2.Servíciosinteractivos
2.1Conversacional(3)
Voz
Audio
Texto
Imagen
Video
Señalización
Conexión vocalbidireccional deextremo a extremoConexión audiobidireccional deextremo a extremo
Conexión de datos deextremo a extremopara presentaciónbidireccional detexto/datos
Conexión de imagenbidireccional deextremo a extremoConexión videobidireccional deextremo a extremoConexión deseñalizaciónbidireccional deextremo a extremo
Llamada telefónica entredos personas.Llamada de conferenciaConferencia de audio.Datos interactivos conmódems o tonos DTMF.Control y supervisión dedatos procedentes deinstrumentos médicos deconversión A/D y D/A.Llamada de datos entre dospersonas para comparticiónde pantalla.Llamada de datospluripartita.Conversación de mensajecortos sin conexión.Fax bidireccional
Video comprimidobidireccional
Control a distancia yadquisición de estado
Cuadro 3.1 Categorías de servicios de los IMT2000(perspectiva de usuario)^
(') Cuadro obtenido de la recomendación de la UIT-R M.816-S
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 76
Categoría deservicio(1)
2.2 Mensajería(almacenamientoy retransmisión)
2.3 Servicios deconsulta yalmacenamiento
3. Servicios dedistribución
Tipo de ."nformación(1}Voz
Audio
Texto
Imagen
Video
Señalización
Texto
Datos binarios
Imagen
Audio
Video
Audio
Voz
Imagen
VideoSeñalización
Ejemplos de servicios
Voz conalmacenamiento yetransmisión
Audio conalmacenamiento yretransmisiónDatos/texto conalmacenamiento yretransmisiónmagen con
almacenamiento yretransmisiónVideo conalmacenamiento yretransmisiónSeñalización conalmacenamiento yretransmisiónAlmacenamiento/consulta de datos detextoIntercambio de datosinformáticos
Intercambio deimágenesalmacenadasIntercambio de audioalmacenado
Intercambio deimágenes enmovimientoalmacenadas
rtMensaje texto
Imagen direccionada
«Mensaje deseñalización
Ejemplos de aplicación delos IMT2000
Buzón paraaudiomensajes
rt
Correo electrónico.Búsqueda con texto.
Buzón fax
Buzón video
Aviso de llamadaIdentificación del númerollamanteCompartición dedocumentos
Base de datos,intercambio de soportelógicoAlmacenamiento yconsulta de imágenesinformáticasAnotación de documentosaudio y compartición debibliotecas audioBase de datos de video.Compartición debibliotecas video.
Telefax punto a punto opunto a multipuntoTelefax punto a punto opunto a multipunto
Sólo aviso deradiobúsqueda
{) Puede haber también combinaciones de servicios y tipos de información en una utilización determinada de servicios detelecomunicación (por ejemplo, multimedios)(3) Pendiente de estudio ulterior para determinar nuevos servicios posibles de usuario IMT2000.(3) Puede haber diversas combinaciones de servicios que no sean asimétricas en un sentido u otro pero que conjuntamenteconstituyan un servicio conversacional.
Cuadro 3.1 (Continuación)
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000 77
3.4 Principales requisitos de calidad de las señales vocales(')
Las señales vocales deberán cumplir ciertos requisitos de calidad en parámetros
tales como la acústica del microteléfono, velocidad binaria, etc.
3.4.1 CALIDAD DE LAS CONEXIONES DE EXTREMO A EXTREMO
Los requisitos de calidad de las señales vocales se cumplirán en conexiones
completas de extremo a extremo, que incluyen las degradaciones debidas a las
interfaces aire, la transcodificación, el retardo, los ecos en la conexión, etc. La
interfaz aire por ejemplo, puede introducir un retardo considerable que a través
del eco perjudica la interactividad de las conversaciones entre usuarios.
En todo caso la UIT-T indica que, en una red pública digital de
telecomunicaciones móviles terrestres con suficiente control del eco, el retardo
medio en un sentido debe ser de 20 ms y que el retardo en un sentido no debe
exceder de 40 ms, admitiendo que, en el segmento de satélite, el retardo en un
sentido puede exceder de 40 ms debido al retardo de propagación.
De forma parecida, en una conexión extremo a extremo se debe pasar por
entornos de acceso inalámbrico y red fija, utilizando una diversidad de codees; lo
que provoca la consecuente pérdida de calidad en la transcodificación necesaria.
3.4.2 ACÚSTICA DEL MICROTELÉFONO Y RECONOCIMIENTO DE LA VOZ
Habrá que asegurarse de que los niveles de señal de emisión, recepción y efecto
local sean compatibles con la telefonía de línea alámbrica convencional. Dichos
niveles se especifican normalmente en términos de índices de sonoridad.
P) Información que se encuentra detallada en la recomendación de la UIT-R M.1Q79-S
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000 78
Será necesario mantener ios aspectos de las señales vocales que se utilizarán en
los futuros sistemas de reconocimiento de la voz ya probados para señales
vocales procedentes de sistemas alámbricos.
3.4.3 VELOCIDAD BINARIA BRUTA DE LAS SEÑALES VOCALES
Al seleccionar el codee de señales vocales deberá tenerse en cuenta no tanto la
velocidad binaria del codee como la velocidad binaria bruta de las señales vocales
requerida en la interfaz radioeléctrica para sustentar tanto las señales vocales
digitales como la necesaria codificación para el control de errores.
3.4.4 RESISTENCIA
Es importante la capacidad de soportar errores aleatorios, errores en ráfaga y
altas proporciones de bits erróneos en toda la zona de seo/icio. La clasificación de
las posibles combinaciones de codee de señales vocales/canal puede .ser
diferente en condiciones buenas y en condiciones marginales.
Así mismo, el codee de señales vocales y los transductores asociados deben ser
resistentes, frente al ruido acústico de fondo y la presencia de otros hablantes en
el entorno.
3.5 OBJETIVOS DE LOS CODEOS DE SEÑALES VOCALES DELOS IMT2000
Los codees de señales vocales tendrán que satisfacer los requisitos de calidad de
•los IMT2000 con bajo consumo de potencia y degradación mínima en la
transcodificación, no deberá contrastarse fuertemente con la calidad del acceso
alámbrico convencional que a menudo estará disponible.
Los diferentes entornos terrenales y por satélite impondrán diferentes requisitos a
los codees de señales vocales utilizados. El codee de clase A, por ejemplo, tiene
una velocidad binaria elevada y consumo de potencia bajo y menos complejo; los
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 79
codee de clase B y C convenientes para aplicaciones con velocidades binarias
bajas requiere mayor complejidad y mayor consumo de potencia; los codee clase
C de menor velocidad que los B, serán utilizados para conexiones por satélite.
Entorno
En interiores comercialDe vecindad en interiores/exterioresDe domicilioEn exteriores urbano de vehículoEn exteriores urbano peatonalEn exteriores ruralEn exteriores fijoTerrenal aeronáuticoLocal de gran velocidad binariaUrbano por satéliteRural por satéliteDe satélite con montaje fijoEn interiores por satélite
Clase
AA y B
AB
A y BBBB
AB y C
CCC
Cuadro 3.2 Entornos radioeléctrícos(')
Para satisfacer el requisito de los 1MT2000 en cuanto a número mínimo de codees
de señales vocales, y conseguir al mismo tiempo una utilización eficaz del
espectro y una amplia aceptación de los sistemas por parte del mercado, es
preciso relacionarlos parámetros necesarios de los codees de señales vocales de
los IMT2000 con los entornos previsibles (cuadro 3.2).
Hay que tener en cuenta que los IMT2000 exigen un número mínimo de codees,
por lo que un codee que cumpliera los requisitos de más de una clase podría ser
una elección conveniente, pero plantearía la cuestión del compromiso entre tener
menos codees o tener codees que se ajusten más a la necesidad.
(O (ít) Cuadros mostrados en la recomendación de la UIT-R M.1079-S
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 80
Parámetro " -- ^
Calidad de señales vocales sin errores
Retardo en el codee (un sentido) (ms)
Consumo de potencia (mW)
Velocidad binaria del codee deseñales vocales (kbjt/s)
Capacidad de velocidad binariaadaptable (kbít/s)
Capacidad de detección de actividadvocal
Transparente a la DTMF
A
Valorrequerido
G.726
10
2
32
no
no
no
Objetivo
2
1
16
si
no
si
B
Valorrequerido
G.726
20
20
16
Si
Si
No
Objetivo
10
5
4
sí
sí
si
C
Valorrequerido
G.726
40
300
4
si
sí
no
Objetivo
20
200
2-3
si
sí
sí
Nota Las cifras de consumo de potencia se basan en la tecnología del año 2000.
Cuadro 3.3 Parámetros de los codees de señales vocales^
3.5.1 SERVICIO DE VIDEOTELÉFONO
La ITU define el servicio de videotelefonía (o videotelefónico) como un
"teleservicio audiovisual conversacional que proporciona la transferencia
bidirecciorial, simétrica y en tiempo real de sonido e imágenes en color y en
movimiento entre dos puntos (de persona a persona) a través de redes".
La calidad de (as imágenes permitirá representar de manera adecuada y con
fluidez los movimientos del busto de las personas, lo que depende del grado de
movimiento que influye en la velocidad de transferencia de la información.
Será posible mejorar el servicio con opciones tales como: transmisión de
imágenes fijas de alta resolución de documentos, fotografías, dibujos, gráficos,
objetos, etc.
Desde el punto de vista del usuario puede incluirse controles e indicaciones que
permitan de una forma amigable comandar la transferencia de sonido e imágenes
en movimiento, a través de la selección del nivel de calidad de servicio (que tiene
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000 81
que ver con tarifas), el modo de funcionamiento y/o el tipo de servicio de
videotelefonía que desea, todo esto si es que la red le da esas posibilidades.
El servicio videotelefónico debe ser proporcionado junto con el telefónico
convencional, es decir que el terminal videotelefónico debe servir también para la
telefonía, lo que a su vez le permitirá al usuario comunicarse con toda clase de
servicios audiovisuales mediante la facilidad de comunicación vocal de un
terminal videotelefónico.
En base a la videotelefonía, no se descarta el nacimiento de nuevos servicios, los
cuales requieren un estudio posterior más detallado, así por ejemplo, se utilizarán
aplicaciones como la comunicación mediante un lenguaje por signos entre
personas que sufren deficiencias vocales y auditivas, o la televigilancia cuando la
facilidad de comunicación vocal es poco importante.
El servicio de videotelefonía se clasifica en dos categorías principales: servicio de
videotelefonía para redes de banda estrecha y para redes de banda ancha,
aunque en la RDSI de banda ancha los servicios ofrecidos pueden comprender
también servicios de videotelefonía que utilicen velocidad binaria baja.
3.5.1.1 Servicio de videotelefonía para redes de banda estrecha
Asegura el intercambio de extremo a extremo de imágenes en color en
movimiento con resolución espacial, resolución temporal y calidad equivalentes a
la que puede obtenerse mediante la codificación de la señal de video de acuerdo
con el formato QCIF(') y ClF0). En el futuro podrán preverse servicios de
videotelefonía básicos para redes de banda estrecha (por ejemplo, redes
radiomóviles, redes privadas).
El servicio de videotelefonía está definido en la recomendación de la UIT-R F.0720s.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 82
3.5,1.2 Servicio de videotelefonía para redes de banda ancha
Asegura el intercambio de extremo a extremo dé imágenes en color en
movimiento con alta resolución espacial y temporal y calidad de video
equivalentes a las normas de televisión (PAL, SECAM, NTSC) o superior y
calidad de voz/sonido mejorada, posiblemente con transmisión estereofónica.
3.5.2 APLICACIONES RELACIONADAS CON LA VIDEOTELEFONÍA
La calidad de video y audio que pretende lograrse en 1MT2000 hace que sea
posible utilizare! servicio de videotelefonía en múltiples aplicaciones tales como:
Diálogo cara a cara con imágenes del busto, corno mínimo;
Diálogo con visualización interactiva de documentos: dibujos, diagramas,
gráficos, y objetos que pueden mostrarse en la pantalla;
Acceso del usuario a videoconferencias;
Televigilancia video;
Comunicación por signos entre personas con deficiencias auditivas y
vocales.
Algunos de estos servicios serán menos aplicables en redes de banda estrecha.
Así mismo será el usuario quien elija los parámetros adecuados para algunas
aplicaciones en donde se necesite una alta resolución espacial o una buena
tolerancia al movimiento.
En cuanto a los servicios suplementarios, serán en un principio los mismos que
los disponibles en telefonía convencional, sin embargo, más adelante, pueden
agregarse interesantes servicios como aquel de acceder a servicios de correo
electrónico o videotex con un terminal videotelefónico, por ejemplo.
0} g-ncmatnc; rte oicnprg iñn HP viHpn HpfiniHac: pn la rpf^mgn darían M 9R/1 HP la LJJT-_ _.____„ ___ __
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 83
3.5.3 PROCEDIMIENTOS
El procedimiento de establecimiento, control y liberación de la llamada debe ser
tan sencillo como el realizado en la telefonía ordinaria y los tonos de señalización
audibles deben tener el mismo significado que en telefonía.
El usuario puede modificar el servicio según lo desee mediante procedimientos de
modificación en el curso de la llamada; es decir, que puede añadir video habiendo
iniciado ya la comunicación vocal. La modificación de ciertas capacidades
audiovisuales es posible utilizando la señalización dentro de banda y protocolos.
Las instrucciones para el usuario pueden adoptar la forma de un diálogo entre el
sistema y el usuario que permite conocer el estado de la llamada en la pantalla.
Las instrucciones serán caracteres alfanuméricos en un idioma seleccionare,
acompañado de anuncios audibles, teniendo en cuenta las necesidades de las
personas con deficiencias auditivas y vocales.
Tanto el usuario llamante como el usuario llamado deberán tenerla posibilidad de
interrumpir o restablecer la emisión de imágenes sin desconectar el soporte
utilizado para la transmisión de video.
Cuando se suprime la imagen saliente, debe visualizarse en la pantalla del
terminal distante, un pictograma sustitutivo predeterminado.
Mediante un mando especial, el usuario debe poder visualizar la imagen emitida
en la pantalla de su terminal videotelefónico, ya sea antes del establecimiento de
la comunicación o durante el transcurso de ésta (visualización de la imagen local).
Es conveniente, además, que los terminales videotelefónicos puedan funcionar en
los modos manos libres o con altavoz. Sí por alguna razón, el usuario desea
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. II! SERVICIOS DE IMT2QOO 84
cortar el sonido emitido por el canal de audio, lo podrá hacer, siempre y cuando el
usuario correspondiente reciba una indicación de aquella desactivación del
sonido.
Así mismo, cuando se degrade la calidad de servicio (por ejemplo, debido a una
tasa de errores elevada u otros motivos de red), debe darse una indicación
adecuada a ambas partes, incluso sí el problema afecta a un solo sentido de la
comunicación.
Siempre se procederá a establecer la comunicación con el mejor nivel disponible
de calidad de video. En la liberación de la llamada, la voz y la imagen se
desconectarán simultáneamente.
3.6 ASPECTOS RELATIVOS AL TERMINAL
El terminal videotelefónico debe incluir dispositivos capaces de: captar, codificar,
reproducir la imagen y el sonido, efectuar la gestión de las interfaces de red.
3.6.1 REQUISITOS GENERALES DEL SISTEMA
El terminal telefónico debe dar la posibilidad de mejorar el equipo con: una
cámara orientable y zoom, cámara de imágenes fijas, teclado para el servicio
videotex y telescritura, etc.
Esta lista no es muy grande debido a que son solo ejemplos, sin embargo, si es
conveniente dar instrucciones claras y concisas en pantalla de tal forma que el
* usuario no necesite capacitación especial para utilizar el terminal.
3.6.2 CALIDAD DESERVICIO
En cuanto a la imagen, la calidad se observará en la capacidad del sistema para
reproducir con precisión, escenas en movimiento. El tiempo de reestablecimiento
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 85
de la imagen al cambiar la fuente de video debe ser tan bajo que no debe
degradar la calidad de servicio. No deberá haber diferencia subjetiva alguna entre
la señal vocal y la imagen.
Hablando de audio, la calidad mínima de las señales debe ser tan buena como la
de la telefonía clásica con MIC(') con codificación de ley A o ley [i(ll).
Adicionalmente debe tomarse en cuenta el retardo global que se forma del retardo
unidireccional del trayecto más el retardo del terminal videotelefónico, que a su
vez, depende del retardo introducido por los codees de video y las instalaciones
de transmisión.
El retardo máximo total no debe ser inaceptable para el usuario, por lo cual, este
aspecto junto con el número máximo de saltos por satélite que influyen en la
resincronización que debe hacerla el terminal, quedan en estudio.
3.6.3 REQUISITOS DE 1NTERFUNCIONAM1ENTO E INTERCOMUNICACIÓN
Considerando que el usuario tiene un solo terminal audiovisual, éste debe
necesariamente intercomunicarse con la telefonía de 3,1 kHz, 7 kHz y
quizás 15 kHz.
Portante cualquier terminal telefónico podrá comunicarse con cualquier terminal
videotelefónico, y viceversa. Este requisito significa que el terminal videotelefónico
sea un terminal multiservicios, que admita también las comunicaciones
telefónicas.
De no ser posible el establecimiento de una comunicación videotelefónica, se
deberá establecer una comunicación telefónica. Si aun así no puede establecerse
la comunicación, se dará una indicación del motivo al usuario llamante.
(I) Ver la parte de Siglas
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT20QO 86
La intercomunicación también implica servicios de videotelefonía en redes
diferentes y con otros servicios audiovisuales. Por último debe aclararse que,
desde el punto de vista del usuario, el tiempo de establecimiento de la llamada
debe ser corto, siendo por tanto, fundamental tomar en cuenta este aspecto.
3.7 Servicio de Videotelefonía en la Red Telefónica Pública
Conmutada (')
Habiendo revisado ya los requisitos para los servicios de videotelefonía de baja
velocidad binaria prestados por las RTPCM y las redes de telecomunicaciones
móviles digitales, se deben establecer ahora requisitos específicos para las RTPC
debido a la diferente velocidad de acceso, movilidad, solidez de transmisión
inalámbrica y los diferentes entornos del terminal respecto de las redes móviles
digitales.
Por lo general, la transferencia de información, ya sea video, audio o datos dentro
de bandaO* se realiza por una sola conexión RTPC, basada en canales
videotelefónicos de baja velocidad binaria VLBR, así que, será importante que el
usuario pueda utilizar de la forma más eficiente posible el limitado ancho de
banda.
Opcionalmente será factible la asignación de dos o más conexiones RTPC para
obtener una capacidad y calidad de servicio superior en señales vocales, video,
imagen y datos.
En cuanto a las Funcionalidades de los servicios en la RTPC, a las características
básicas de los servicios de videotelefonía se deben añadir por ejemplo, un modo
(I¡) Ver la parte del Glosario de términos
O Tema tratado por la U1T-R en su recomendación F.723-S
C'O Ver !a sección de Siglas
W La transferencia de datos en banda es opcional como capacidad del terminal, pero obligatoria comofuncionalidad del servicio. .
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000 87
de repetición de imagen lenta, controlable manualmente desde el extremo
receptor o también la asignación dinámica de canal mediante el entramado, la
sincronización y el mecanismo de negociación de terminal.
3.7.1 POSIBLES APLICACIONES
Las aplicaciones previstas en el sector de consumo residencial son la interacción
hombre/hombre en tiempo real basada en una imagen del busto, la vigilancia a
distancia y la supervisión de situaciones, como las aplicaciones de telepresencia
(cuidado de niños, seguridad, etc.)
En el sector empresarial/institucional, las aplicaciones previstas son la consulta de
expertos a distancia, que requiere apoyo audiovisual, la vigilancia y el
reconocimiento a distancia, la localización de fallos a distancia, la inspección a
distancia y el acceso a videoconferencias.
Desde el punto de vista del servicio, el terminal videotelefónico básico tiene que
admitir el formato QCIF únicamente para el video en movimiento. Algunos
terminales, por ejemplo los videoteléfonos mejorados, también pueden sustentar
formatos sub-QCIF o por lo menos ser capaces de recibir tramas de video sub-
QCIF.
Como características adicionales, pueden anotarse la posibilidad de acceso a
llamadas de videotelefonía multipunto, transferencia de datos de imágenes fijas,
transferencia de datos de telepunto y anotación, control de cámara de extremo
lejano, etc.
3.7.2 ASPECTOS RELATIVOS A LA RED
La calidad de servicio global depende de la diafonía y del nivel de ruido, es decir
que será importante mantener una relación señal/interferencia adecuada en el
bucle local para lograr una máxima velocidad de transmisión en la red telefónica
pública conmutada.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000
3.7.3 ASPECTOS RELATIVOS AL TERMINAL
Como el servicio está destinado para el consumo residencial, [os terminales de
bajo coste con capacidades funcionales mejoradas se conciben como
computadores personales equipados con unidades auxiliares enchufables que
proporcionen las funcionalidades necesarias de terminal para la videotelefonía en
la RTPC.
Las capacidades portadoras para transferir datos audiovisuales digitales a través
de líneas RTPC analógicas se realizan mediante módems desde V.34 con
velocidades binarias de 33,6 kbit/s.
3.7.4 CALIDAD DE SERVICIO
La calidad de la línea telefónica y las redes que intervienen en la transferencia de
información pueden hacer que la velocidad de transferencia de un módem se vea
reducida y que la calidad audiovisual se vea degradada, además del retardo
producido en el establecimiento de la llamada a causa de una fase de arranque
del módem prolongada.
Así mismo, si la velocidad del módem es muy baja, el aumento de los cambios en
el contenido de la imagen degrada la calidad de la reproducción del movimiento.
En condiciones normales, el retardo global máximo no debe exceder los valores
aplicables a las llamadas videotelefónicas internacionales^).
3.7.5 INTERCOMUNICACIÓN CON LA VIDEOTELEFONÍA MÓVIL
Para las llamadas telefónicas internacionales el límite actual es 400 ms
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DEIMT2000 89
Se debe ofrecer la intercomunicación con servicios videotelefónicos móviles de
baja velocidad binaria.
Las variaciones en las velocidades de acceso de las diferentes redes móviles
pueden exigir una adaptación de velocidad, que debe ser sustentada por los
terminales con ayuda de mecanismos de señalización dentro de banda, que
comprende un conjunto normalizado de velocidades.
La intercomunicación con servicios videotelefónicos móviles de categorías de
servicio superiores se efectúa a través de un posible repliegue al mejor modo
común posible sustentado por los dos servicios de que se trata.
3.7.6 ATRIBUTOS Y VALORES
1
2
3
4
5
6
7
Atributos
Modo de transmisión
Velocidad de transferencia
Capacidad de transmisión
Estructura
Establecimiento de lacomunicaciónSimetría
Configuración de la llamada
Valores
Circuito
Igual o mayor que 28,8 kb¡t/s; en condicionesdegradadas de red puede ser menor.Audio de 3,1 kHz para(videotelefonla).Conversación de 3,1 kHz para{telefonía analógica)
la Rec. V.34
modo telefónico
No es aplicable
A petición
Simétrica bidireccional
Punto a punto
Cuadro 3.4 Atributos de capa baja®
(') Cuadro obtenido de la recomendación de la UIT-R F.723-S
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 90
8
9
10
11
Atributos
ServiciossuplementariosprestadosCalidad de servicio
Posibilidades deintercomunicación/interfuncionamiento
Aspectos deexplotación ycomerciales
Valores
Queda en estudio
Audio: telefonía de 3,1 kHz, con calidad vocal de largadistanciaVídeoSincronización de audio y vídeo: no puede discernirsesubjetivamente el retardo entre la conversación y la imagende vídeo o e¡ retardo de audio mínimo (retardo deconversación insertado desactivado)Datos: queda en estudioCon servicios de videofonía LBR en redes móvilesCon servicio de videofonía RDSI: en la medida de lo posibleCon cabeceras en la redCon otros servicios audiovisuales (únicamente en telefonía)Con telefoníaCon otros servicios: queda en estudioQueda en estudio
Cuadro 3.5 Atributos generales?1)
3.8 OBJETIVOS DE CALIDAD PARA SISTEMAS INALÁMBRICOS10
PARA ACCEDER A LAS RTPC
El objetivo final es alcanzar una aceptación de las tecnologías sin hilos por parte
de los usuarios mediante la prestación de servicios con calidad comparable con la
RTPC. A los terminales portátiles se les denomina genéricamente como sistemas
de comunicaciones personales sin hilos.
Se parte de la hipótesis realista de que los sistemas de conmutación y transmisión
' utilizados en la RTPC, por encima del nivel de central local son digitales y que las
líneas de abonado pueden ser bien analógicas o digitales; puesto que se espera
a futuro que los sistemas sin hilos no introduzcan ninguna degradación importante
en la calidad de transmisión con relación a la de los enlaces de la RTPC.
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 91
En la figura 3.1 se muestra la configuración general de un sistema sin hilos digital
de acceso personal. Cuando la interfaz de red es digital, puede tener un nivel
relativo de O dBr en ambos sentidos de transmisión.
Radío Terrenal
LInterfaz de red ínter
11
Sistema deestación base
Trayectos digitalesentre centrales
locales
faz de red
Terminalanalógicoo digital
Terminal sin hilos (O dBr)
Ejemplo de posibles funciones de un sistema üe estación base:
InterfazRF
Codificaciónde canal
Codificaciónde privacidad
Procesamiento de laseñal vocal:Codificación vocalInterpolación de lapalabraCompensación de eco
Figura 3.1 Configuración de referencia para los sistemas de acceso sin hilos
3.8.1 PERSPECTIVA DE CALIDAD GLOBAL DE LA RTPC
Las características de servicio que determinan el grado de satisfacción de un
usuario son: la logística del servicio, la facilidad de utilización del servicio, la
accesibilidad, la retenibilidad y la integridad del servicio.
3.8.1.1 Perspectiva de calidad de servicio de la RTPC
La calidad de funcionamiento de la reo1, en cambio, se define como la aptitud de
una red o parte de la red para ofrecer las funciones correspondientes a las
comunicaciones entre usuarios; contribuye a la accesibilidad, retenibilidad e
integridad del servicio.
(") Tabla que se muestra en la recomendación de la UIT-R F.723-S
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 92
El cuadro 3.6 muestra una matriz de 3x3 que identifica todos los criterios
utilizados para juzgar la calidad con la que se efectúan las funciones de usuario
básicas como son el establecimiento y liberación de la conexión y la transferencia
de información.
Grítanos de calidad
Funciones de usuario
Velocidad Precisión Seguridad de funcionamiento
Establecimiento de la conexión
Transferencia de la información de usuario
Liberación de la conexión
CUADRO 3.6 Matriz de 3 x 3 de alto nivel de calidad de servicioO)
3.8.1.2 Perspectiva de calidad de transmisión de la RTPC
Tratándose de alcanzar una calidad en el sistema 1MT2000 comparable con el de
la RTPC (calidad interurbana), los requisitos a cumplir son abundantes, entre ellos
están:
La voz recibida y procesada a través del sistema deberá parecer naturaK0,
pudiendo los usuarios reconocerlas voces de quienes le resultan conocidos.
Los sistemas deben ser resistentes a las transcodificaciones (cuando éstos,
se utilizan en cascada).
Debe mostrarse una resistencia hasta un nivel razonable frente a los errores
de bits y de trama, así como frente a la amplia variedad de condiciones de
ruido ambiente (por ejemplo, oficinas, exteriores, autopistas, etc).
Debe poder mantenerse la interactividad de las conversaciones sin retardos
excesivos.
No deberán ser frecuentes las degradaciones graves y cortes de la señal.
Los datos en banda vocal deben ser soportados a una velocidad de datos y a
un nivel de calidad esperado por los usuarios.
Cuadro obtenido de la Recomendación de la UIT-R G.0174-S.
La voz natural garantiza el funcionamiento de los sistemas de seguridad y reconocimiento de voz.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE 1MT2000 93
Las señales dentro de banda, tales como las DTMF (Tono Dual
Multifrecuencial) deben ser retransmitidas con una pequeña probabilidad de
error por el receptor DTMF.
En resumen, debe conseguirse índices subjetivos (medidos desde el punto de
vista de usuario) comparables a los de las conexiones en la RTPC normal. De no
conseguirse estas capacidades, los sistemas sin hilos puede que no tengan la
amplia aceptación que se persigue como meta evidente.
3.8.1.3 Efectos de transmisión del radiocanal digital
El radiocanal digital enlaza el terminal inalámbrico con la estación base, y debido
a que éste terminal casi nunca va a estar en línea de visibilidad directa con su
correspondiente estación, la señal recibida puede ser bloqueada por objetos
estructurales y ambientales, tales como paredes, automóviles y árboles.
Como la señal llega a través de múltiples reflexiones en objetos diferentes, y cada
trayecto trae una señal con diferente fase, retardo y atenuación, se produce el
efecto del desvanecimiento por multitrayecto y dispersión de la señal. Todo esto
sumado a la interferencia causada por usuarios de células adyacentes, causa
distorsiones en la señal dependendientes de la hora y la distancia.
La figura 3.2 muestra un gráfico en donde la señal se pierde por intervalos debido
a desvanecimientos profundos de la señal causados por lai propagación
multitrayecto.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 94
Envolvente dela señal recibida
Umbral de detección
Envolvente dela señal detectada
Umbral de detección
Tiempo
Tiempo
Interrupciones intermitentes
Figura 3,2 Ejemplo de interrupciones intermitentes debidas al desvanecimiento 0)
3.8.1.4 Objetivos de calidad de transmisión vocal
Al hablar de objetivos de calidad, debe tomarse en cuenta que los distintos
parámetros de transmisión, pueden afectar de manera diferente a la red,
dependiendo si ésta es totalmente digital o una red RTPC mixta.
En una red totalmente digital, es sumamente importante hablar de la degradación
introducida por el retardo causado por la utilización de fibra óptica, procesamiento
digital, memorización intermedia, arquitecturas de red, etc; lo que implica un
estudio detallado de las diversas tecnologías de los sistemas sin hilos.
3.8.1.4.1 Calidad de funcionamiento del codificador vocal
Los codificadores vocales para comunicaciones personales sin hilos han de ser
sometidos a pruebas con condiciones similares por las que pasa el radiocanal,
tales como ráfagas de errores correlacionados de diversa longitud; ráfagas cortas
(hasta de 25 mseg.), medias (de 25 a 75mseg.) y largas (más de 75mseg).
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT20QO 95
No es necesario realizar pruebas arriba de los 100 mseg debido a que con
retardos grandes las degradaciones en las señales no dependen ya de la calidad
del codificador.
Un codificador de buena calidad debe estimar la señal vocal durante los
desvanecimientos cortos y disminuir la salida sin causar inestabilidad durante el
resto del periodo de desvanecimiento.
Además es necesario probar los codificadores en condiciones de ruido de fondo
acústico de diferente magnitud.
3.8.1.4.2 Atenuación ponderada por acoplamiento del terminal
Para alcanzar el acoplamiento acústico del terminal sin hilos, es decir, controlar el
eco, debe disponerse una atenuación ponderada por acoplamiento del terminal de
al menos 40dB, lo que implica que se deben introducir nuevas tecnologías
canceladoras de eco, especialmente en terminales portátiles o de manos libres,
en donde existe dependencia con el nivel de ruido ambiente.
3.8.1.4.3 Retardo y respuesta del eco
El retardo aumenta la degradación debido al eco, pero aún cuando el eco esté
controlado, los retardos superiores a 150 mseg pueden interferir con la dinámica
(interactividad) de la conversación vocal.
El retardo puede degradar la calidad de determinadas aplicaciones de datos en
banda vocal, ya que son más sensibles al retardo que las aplicaciones vocales.
(¡) Gráfico obtenido de la Recomendación de la UIT-R G.0174-S.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. 111 SERVICIOS DE IMT200Q 96
Las aplicaciones altamente interactivas pueden ser restrictivas para la
planificación de la red, en donde, se pretende fijar 400mseg de retardo máximo
para una conexión internacional completa (extremo a extremo) en un sentido*1).
Adicionalmente, el organismo operador debe tomar medidas de control de eco en
el caso de que el retardo incrementa! causado por el acceso sin hilos en las
conexiones a la red RTPC supere los 5 mseg.
Se recomienda que el retardo unidireccional tota! se mantenga por debajo de los
20 mseg debido a que estos sistemas sin hilos formarán parte de conexiones que
pueden contener largas rutas de fibras ópticas o satélites en el segmento RTPC
internacional.
Debe tomarse en cuenta así mismo, los traspasos o hand off entre celdas que
suponen el cambio repentino del trayecto de transmisión con el consecuente
retardo de conmutación, lo que afecta el funcionamiento de los tnódems y
canceladores de eco con ajuste automático de distancia.
3.8.1.4.4 Control del eco desde el exterior del sistema sin hilos
Es necesario proporcionar canceladores de eco cuando los trayectos digitales se
interconectan con la RTPC, terminando en líneas analógicas, tal y como se
muestra en la figura 3.3, en donde el eco es generado en la RTPC, en el extremo
distante de la conexión.
0 El tiempo de transmisión en un sentido incluye el procesamiento y propagación entre el terminal sin hilos yla estación base.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 97
Trayecto de eco
Ccmpensadcrde eco
Trayectos digileí esentre centrales
lo ce) es
\l |
local ii>
f-" ^-
R eíerdo de ida y vustta de hada 64 ms
Figura 3.3 Ejemplo de instalación de un canceladorde eco para controlar el eco
del extremo distante.®
Basados en la estructura de la RTPC existente, los canceladores de eco deben
tener la capacidad de tratar hasta 64 mseg de retardo en el trayecto de eco y
soportar el eco de extremo próximo y de extremo distante, como se refleja en la
figura 3.4.
Trayecto de eco de extremo distante
^Trayecto de eco de extremo próximo
1Centrallocal
(2 hilos)
Figura 3.4 Ejemplo de eco de extremo próximo y de extremo distante<}í)
3.8.1.4.5 Recorte (temporal)
El recorte de la voz es la pérdida de la señal vocal en cualquier momento, y no
tiene nada que ver con las tramas perdidas por ráfagas de errores en el
radiocanal.
0) (íij Gráficos tomados de la Recomendación de la UIT-R G.0174-S
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 _ 98
Este recorte de voz puede producirse por la utilización de interpolación de la
palabra, cuando los codificadores de baja velocidad binaria cambian de velocidad,
o durante la conmutación de protección y los deslizamientos incontrolados.
El impacto subjetivo del recorte depende de cuatro factores: duración del recorte,
porcentaje de voz recortada, frecuencia de recorte, y actividad vocal global. En
todo caso los recortes deben ser de menos de 64 mseg y deben mantenerse por
debajo de un 0.2% de la voz activa.
3.8.1.4.6 Ruido de canal en reposo y ruido de fondo artificial
El ruido de un canal en reposo no debe rebasar ~65dBm, así como el nivel de
cualquier frecuencia (de muestreo y sus múltiplos), medido selectivamente, no
debe rebasar el nivel de —
El contraste de ruido se produce cuando se interrumpe el ruido de fondo, lo cual
se produce por la compensación del eco utilizando recortadores centrales, la
interpolación de la palabra o la transmisión discontinua.
El ruido de fondo artificial es el ruido que puede introducirse para enmascararlos
efectos negativos del contraste de ruido. Diferentes tipos de ruido de fondo
artificial pueden ser utilizados por sistemas diferentes.
3.8.1.4.7 Ancho de banda y Atenuación
Para mantener una buena calidad vocal e inteligibilidad, debe entregarse una
banda de paso de 300-3400 Hz (entre puntos a 3 dB). Para codificadores sin
formas de onda, los métodos de medición tradicionales que utilizan tonos puros
pueden no ser adecuados para evaluarla anchura de banda efectiva.
® Valores especificados por la UlT-T en la Recomendación G.712
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE 1MT200Q 99
La atenuación mínima recomendable entre los trayectos de entrada y salida
digitales del sistema sin hilos es de 6 dB para los sistemas de acceso digitales sin
hilos que tienen interfaz digital con la RTPC, Condición, ésta última, que debe
cumplirse en el rango de frecuencias de O a 4000 Hz y en las situaciones más
desfavorables (por ejemplo, con el microteléfono colocado hacia abajo sobre una
superficie dura y plana)
3.8.2 DISTORSIÓN DE CUANTIFICACION
La distorsión de cuantificación se introduce cuando una señal pasa del formato
analógico hacia y desde el formato digital. Lo ideal es que el par
codificador/decodificador del sistema digital sin hilos no introduzca una distorsión
mayor a 4 QDU (unidad de distorsión de cuantificación).
Adicionalmente, con el fin de impedir una acumulación de distorsión demasiado
rápida, se recomienda que dos sistemas sin hilos en cascada no sean peores que
ei equivalente de 3 codificadores MICDA a 32 kbit/s conectados asincronamente
en cascada.
3.8.3 DATOS EN BANDA VOCAL Y OTRAS TRANSMISIONES NO VOCALES
Los requisitos de calidad de funcionamiento de las aplicaciones de datos en
banda vocal VBD, voiceband data utilizando sistemas de acceso sin hilos deben
especificarse en términos de las medidas de transmisión equivalentes definidas
en las interfaces analógicas de una conexión, tales como la distorsión de
intermodulación, fluctuación de fase, la distorsión por retardo de envolvente, etc.
3.8.3.1 Requisitos de las aplicaciones
Las prestaciones necesarias de los módems en función de la aplicación, se hacen
corresponder con los requisitos de calidad de funcionamiento de la red. El
Cuadro 3.7 muestra una clasificación de las aplicaciones según los parámetros de
exactitud y los límites necesarios.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 100
Aplicación
Típico
Permisivo
Parámetro
BER
BLERde 1000 bits
U mi le
io-5
io-2
CUADRO 3.70) Exactitud de! módem en función de !a aplicación
Las aplicaciones típicas (por ejemplo, facsímil) necesitan tasas de error
considerablemente bajas, y así se fija el límite de calidad de funcionamiento en
términos del parámetro tasa de errores en los bits (BER, bit error ratio).
Las aplicaciones más tolerantes (por ejemplo, datos en bloque que protegidos
utilizan un bloque de 1000 bits) necesitan un límite de tasa de errores en los
bloques (BLER, block error ratio), derivado de consideraciones relativas al caudal.
3.8.3.2 Idoneidad de la calidad de funcionamiento
El Cuadro 3.8 presenta la idoneidad estimada en aplicaciones típicas, de métodos
normalizados de modulación de datos en banda vocal y diversos esquemas de
codificación de señales, algunos de los cuales podrían utilizarse en los sistemas
digitales de acceso sin hilos.
Es necesario resaltar que no está tomado en cuenta las degradaciones del
radiocanal ni tampoco se incluyen los efectos de las codificaciones en cascada de
cualquier combinación de estos codificadores en la transmisión por módem.
Un «Sí» o un «No» en el cuadro indica simplemente si, en base a la evidencia y a
la documentación disponibles, es probable que una codificación simple de un tipo
de codificación de señales determinado podría acomodar aceptablemente el
módem a su máxima velocidad de datos.
O Cuadro que se encuentra en la Recomendación de [a UIT-R G.0174-S
(') Cuadro que se encuentra en la Recomendación de la UIT-R G.0174-S
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. III SERVICIOS DE IMT2000 101
Tipo de módem
a la máximavelocidad de
datos
V.21300 bit/s
V.221200 bit/s
V.22 bis2400 bit/s
V.27 4> •4800 bit/s
V.329600 bit/s
V.29^9600 bit/s
V.32 bis14 4 00 bit/s
V.174)14 400 bit/s
V.345)28 800 bit/s
Método de codificación de ]a señal (todas las Recomendaciones UIT-T)
G.71164kbit/s
Sí
Sf
SI
Si
Sí
Sí
SI
SI
Sí
G.72640 kbit/s
Sí
Sí
SI
Si
Sí
Si
En estudio
En estudio
En estudio
G.7261)32 kbit/s
Sí
Si
SE
Sí
Si
No
No
No
No
G.7282)16kbít/s
Si
Sí
Sf
En estudio
En estudio
No
No
No
No
Proyecto3^8 kbit/s
En estudio
En estudio
En estudio
No
No
No
No
No
No
Proyecto3)4 kbit/s
En estudio
En estudio
No
No
No
No
No
No
No
NOTAS
1 Datos basados en e[ proceso de normalización G.721.
2 Preliminar.
3 Actualmente en estudio por la CE 15 del UIT-T.
4 Este esquema de modulación es utilizado por el facsímil del grupo 3.
5 Norma a dos hilos en elaboración por la CE 14 del UIT-T.
CUADRO 3.80) Idoneidad de la calidad de transmisión estimada de los tipos de
codificador para diversos módems
Obsérvese que en los casos en que intervienen datos en banda vocal a velocidad
superior, ninguna codificación a baja velocidad satisfará las necesidades de la
aplicación.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. SERVICIOS DE IMT2000 102
En cambio, aumentar la velocidad binaria del codee (y por tanto incrementar los
requisitos correspondientes de anchura de banda del radiocana!) puede conducir
a una aplicación satisfactoria de datos en banda vocal a velocidad más alta.
3.8.3.3 Interfuncionamiento
Como es probable que los usuarios de terminales sin hilos deseen transmitir datos
de imágenes o numéricos (por ejemplo, computador portátil), puede resultar útil
incluir una capacidad de transmisión de datos en los terminales móviles y de
base.
Para obtener tasas de error aceptables podría ser necesario disponer de
protocolos y técnicas de control de errores especiales.
Terminal sin hilos Puerto radioeléctrtco
Voz-
Datos enbanda vocal_
3 bajavelocidad
Datosdigitales
Codee
MemoriaIntermediade dalos
Codee
privacidad
Inte [fazdeRF
InterfazdeRF
Codeede
pwacídsd
Codeevocal
M errarlaintermediade datos
A la centrallocal
Figura 3.5 Posible disposición del terminal móvil y la estación base para latransmisión de datosO)
En la Figura 3.5 se muestran las disposiciones posibles. A fin de acomodar las
conexiones desde sin hilos a RTPC, sería necesario establecerlas disposiciones
de ¡nterfuncionamiento.
(') Gráfico obtenido de la Recomendación de la UIT-R G.0174-S
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 103
CAPITULO IV
TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN PARA IMT2000
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 104
En el presente capítulo se describen las características de los entornos del
funcionamiento radioeléctrico, la accesibilidad de los servicios en los diferentes
entornos, teniendo en cuenta los requisitos del usuario, del sistema y los
requisitos operacionales. Además se presenta una pequeña descripción de las
posibles técnicas de transmisión por radio utilizadas en los sistemas IMT2000.
4.1 EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
INALÁMBRICOS
Las Comunicaciones Inalámbricas han atravesado, en menos de dos décadas,
por una evolución acelerada de tres Generaciones; motivada en parte por la
vertiginosa demanda de movilidad y portabilidad en las comunicaciones, la cual
no fue prevista en sus inicios, por otro lado también está la revolución digital por la
cual están atravesando las telecomunicaciones; esto motivó que ahora se esté
investigando y desarrollando la Tercera Generación de estos sistemas.
4.1.1 PRIMERA GENERACIÓN DE SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
INALÁMBRICOS
La Primera Generación de Sistemas de Comunicación Inalámbricos fue concebido
en la década del 70, por lo tanto fueron basados en tecnologías analógicas. La
Primera Generación son Sistemas que están ahora en una etapa bien madura y
son ampliamente usados en todo el mundo, por ejemplo en la actualidad existen
más de 50 millones de teléfonos celulares analógicos.
Sistemas típicos de esta Generación son los Sistemas de Telefonía Celular
Analógicos, los Sistemas de Telefonía Cordless (inalámbricos) Analógicas
bastante usados para comunicaciones indoor (interior del hogar y oficinas).
Por otro lado están también los Sistemas Paging Analógicos o Sistemas
Buscapersonas de voz y alfanuméricos, Sistemas de Comunicación por Satélite
geoestacionarios con transmisión analógica, entre otros.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN. 105
E! primer Sistema de telefonía celular analógico, desarrollado en 1970 fue el
AMPSÍ!). Este sistema usa la modulación FM para la transmisión de voz, y la
tecnología FDMA(ii) para compartir e! espectro.
El sistema AMPS, que por naturaleza sirve para eí tráfico de señales analógicas
de audio, no es adecuado para la transmisión de datos, y dado que utiliza el
FDMA como acceso múltiple ia capacidad máxima de usuarios es limitada.
W-CDMAorea)
W-CDMA'[Japan] 1
cdma2000[USA] /3GPP
Figura 4.1 Evolución de los Sistemas de Comunicaciones^
01 ai) Ver la sección de Siglasaiij Gráfico obtenido de la Revista IEEE, Marzo del 2000
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 106
4.1.2 SEGUNDA GENERACIÓN DE SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
INALÁMBRICOS
La Segunda Generación se inicia con emergentes tecnologías digitales de acceso
múltiple como el CDMA(i) y TDMA(¡¡), en esta Generación son resueltos y
mejorados algunos aspectos no previstos en los sistemas anteriores, como son
ios aspectos de capacidad de usuarios, calidad y costo de los servicios. Sistemas
de esta Generación hacen su aparición en los inicios de esta década y hoy
existen mas de 30 millones de usuarios la mayoría de ellos en Europa.
4,1.3 TERCERA GENERACIÓN DE SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
INALÁMBRICOS
En la Tercera Generación de estos sistemas, las comunicaciones son personales,
móviles y universales. Importantes desarrollos en el mundo convergen a esta
evolución, por ejemplo en los EEUU los sistemas de la tercera generación que
están emergiendo son llamados de PCSím), similarmente en Europa se está
desarrollando el UMTS(iv) y de otro lado la ITU propone el IMT-2000(V).
4.2. TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN RADIOELECTRICA
Las tecnologías de transmisión radioeléctrica (RTT) reflejan la combinación de
alternativas y conceptos técnicos que permiten establecer un subsistema
radioeléctrico el cual permite maximizar los aspectos independientes de la
transmisión y minimizar los aspectos dependientes en todos los entornos
operativos de IMT2000.
En la fig. 4.2 se presenta en diagrama de -bloques funcionales la parte
dependiente de la transmisión.
Los bloques funcionales son los siguientes: tecnología de acceso múltiple;
tecnología de modulación; codificación del canal y entrelazado; parámetros del
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 107
canal de RF (anchura de banda, atribución y separación entre canales);
tecnología de duplexión; estructura de trama, y estructura de canal físico y
multiplexación.
Tecnologías de transmisión raclioeléclricti
Canal físico,ilcfinición y nuilliplexación
Requisitos en cuantoa eficacia espectral
Figura 4.2 Bloques funcionales y sus interdependencias®
4.2.1. BLOQUES FUNCIONALES DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN
RADIOELECTRICA
Es importante la elección de la tecnología de acceso múltiple. La elección de la
tecnología de modulación depende del entorno radioeléctrico y de la eficacia
espectral.
La elección del método de codificación de canal depende de: la propagación, la
eficacia espectral, la calidad requerida por los sen/icios y el tamaño de las células
(las células grandes necesitan codificación de canal potente, las pequeñas
admiten codificación simple).
Para determinar si es necesario el entrelazado en el código de canal se debe
analizar ciertas alternativas en función de los servicios disponibles.
(O Gl) P) (w) (v) Ver la sección de Siglas
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 108
La tecnología de duplexación, que determina el ancho de banda del canal de RF y
longitud de trama, puede ser independiente de la tecnología de acceso. En
sistemas AMDT(1) o AMDC(2) se utiliza FDD (duplexación por división de
frecuencia) o TDD (duplexación por división de tiempo).
El canal físico forma parte de uno o más canales de frecuencia radioeléctrica que
se define en el dominio de la frecuencia, tiempo y código.
La estructura de trama depende de la tecnología de acceso y de la tecnología de
duplexión. Las tramas que se utilicen deben ser lo más parecidas posibles, es
decir, que tengan los mismos campos de datos que identifiquen a los canales
físicos y lógicos.
Los parámetros del canal de radio frecuencia son: la anchura de banda, la
atribución y la separación entre canales.
4.2.2. OTROS BLOQUES FUNCIONALES
El codificador de fuente, que se elige en forma independiente del método de
acceso.La función de interfuncionamiento (IWF), que convierte los servicios de
datos normalizados a las velocidades que se usan dentro de los subsistemas de
transmisión radioeléctrica. La IWF se aplica en eí codificador de transmisor y en el
decodificador de receptor.
to Gráfico obtenido de la Recomendación de !a UIT-R M.1225-SO) (2) \/er el Glosario de Términos
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 109
4.3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ELEGIDAS PARA LA
EVALUACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN
RADIOELECTRICA
Para realizar la elección de la RTT(l) más adecuada se escoge un conjunto de
aspectos que evalúan las características técnicas de todas las tecnologías
existentes y futuras, y la repercusión de éstas en la calidad y la economía del
sistema. Los criterios para la evaluación de las tecnologías son:
4.3.1. EFICACIA ESPECTRAL
Mientras mayor sea el tráfico que se pueda cursar con una determinada calidad,
para una banda de frecuencias determinada, mayor será la eficacia espectral.
Esto último se demuestra con la fórmula de la eficacia espectral r\, que depende
del tráfico cursado (velocidad de transmisión Vtx) y el ancho de banda BW:
H = Vtx / BW
4.3.2. COMPLEJIDAD TECNOLÓGICA
Las tecnologías elegidas deben tener un nivel de complejidad de acuerdo: al
estado de la tecnología, los objetivos deseados del servicio y el entorno
radioeléctrico para lograr costos mínimos y una fiabilidad óptima del equipo.
4.3.3 CALIDAD
Las RTT se evalúan en función de: la repercusión en los retardos del
procesamiento de la transmisión; la tasa de bits errados (BER) medio previsto en
condiciones de prueba; su velocidad de transmisión máxima admisible; su
capacidad de minimizar las interrupciones en el momento del traspaso; y su
capacidad de mantener calidad en condiciones extremas.
Ver la sección se Siglas
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 110
4.3.4. FLEXIBILIDAD DE LAS TECNOLOGÍAS RADIOELECTRICAS
La flexibilidad debe ser respecto al despliegue, prestación del sen/icio,
planificación de recursos y compartición del espectro.
Además resultan importantes, la facilidad de gestión del recurso radioeléctrico; la
posibilidad de tener acceso inalámbrico fijo; la facilidad de prestación del servicio
con capacidad de admitir: distintas velocidades de transmisión, transmisión en
modo paquete, y transmisión simultánea de servicios vocales y no vocales;
posibilidad de dar cabida a arquitectura mixta de células; y capacidad de actuar
en una zona de servicio en el que existan múltiples operadores (esta capacidad
se evalúa en la habilidad de compartir: un espectro común, infraestructuras de red
y prever el traspaso entre sistemas de distintos operadores).
4.3.5 REPERCUSIÓN EN LA INTERFAZ DE RED
IMT2000(|) no debe influir negativamente en la red fija cuando se conecta a ella
para tener un funcionamiento multientorno, Al realizar la transferencia de la
RTPC(II) a la PBXC"° inalámbricas puede requerir funciones especiales, entre ellas
de sincronismo, que pueden ser colocadas en la RTPC.
4.3.6 CAPACIDAD DE OPTIMIZACION DE LA CALIDAD DE LA UNIDAD
MÓVIL
Las terminales móviles deben cumplir con: ios requisitos de potencia de
transmisión y linealidad del transmisor y del receptor; el tamaño y el peso en
función de la aplicación; la capacidad de recepción intermitente; y la frecuencia de
reloj de circuito.
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CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 111
4.3.7 EFICACIA EN CUANTO A COBERTURA Y POTENCIA
Para cargas bajas el sistema está limitado por el ruido, y el número de estaciones
base dependerá del alcance máximo permitido por la tecnología; esto da
importancia a la eficacia en cuanto al alcance y cobertura. En carga alta es
importante la capacidad y la eficacia espectral,
Se tiene eficacia en la cobertura cuando se logra cubrir un área determinada con
un menor número de estaciones base.
Para los sistemas satelitales, la eficacia tiene que ver con la manera como se
utiliza la potencia, la cual es fija y limitada para un satélite determinado.
4.4 PAUTAS PARA LA EVALUACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE
TRANSMISIÓN RADIOELECTRICA POR GRUPOS DE
EVALUACIÓN INDEPENDIENTES
Las pautas siguientes sirven para evaluara la posible SRTT(I) en su conjunto ya
que no es fácil evaluar a las RTT independientes unas de otras. Este
procedimiento analiza los aspectos de la transmisión radioeléctrica. Además, se
debe evaluar el efecto de estas RTT en el lado de la red fija. .Í_a evaluación se
realiza como sigue:
1. Presentación de las tecnologías de transmisión radioeléctrica
propuestas.- Las RTT candidatas son sometidas a una descripción técnica
que posibilite la comparación entre ellas. Para evaluar las características de
las tecnologías se realizan pruebas de propagación, de tráfico, etc. Las RTT
candidatas deben satisfacerlas expectativas técnicas de IMT2000 e indicarla
categoría de derechos de propiedad intelectual.
(i) 00 ("i) Ver |a sección se Siglasm Sistemas de Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 112
2. Comparación con los requisitos y objetivos.- los requisitos y objetivos con
los que se debe comparar las RTT son los que se describen en este capítulo
más adelante.
3. Verificación preliminar de la tecnología.- para tener una mayor cantidad de
elementos de juicio necesarios para la evaluación de las RTT, se puede pedir
a los proponentes de tecnologías resultados de pruebas de simulación.
4. Evaluación de las RTT,- la evaluación se la realiza en función de ciertos
análisis y simulaciones que realiza el evaluador.
5. Modificación.- los proponentes de la RTT pueden modificar sus propuestas y
volver a iniciar el proceso de evaluación.
6. Síntesis y agrupación.- en función de los resultados obtenidos en los pasos
4 y 5 se preparan un grupo óptimo de RTT que sirva para todos los entornos
de prueba de IMT2000.
7. Informe de evaluación,- se realiza un informe que será examinado por la
UIT-R. Dentro de este informe existirá; descripción de las tecnologías,
evaluación de las mismas, y el informe propiamente dicho.
4.5 METODOLOGÍA DE LA EVALUACIÓN
Después de realizar los tres primeros pasos de la evaluación, se realiza la
evaluación propiamente dicha en entornos de prueba adecuados. Los criterios de
evaluación pueden ser objetivos (atributos técnicos que se evalúan en forma
cuantitativa) y subjetivos (mezcla de atributos técnicos evaluados
cuantitativamente con aquellos que pueden evaluarse cualitativamente).
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 113
Criteriosobjetivos
Criterios subjetivos
Eficacia
espectral
Eficacia de
cobertura y
potencia
- Complejidad tecnológica
- Efecto en el coste de instalación y de explotación
- Calidad
- Flexibilidad de las tecnologías radioeléctricas
- Repercusión en las interfaces de red
- Capacidad de optimización de la calidad de la unidad
móvil
Cuadro 4.1(!) Criterios objetivos y subjetivos de evaluación
4.5.1. CRITERIOS OBJETIVOS
La evaluación se realiza basándose en la información cuantitativa presentada
respecto a cada atributo técnico. Si los evaluadores requieren datos extras, los
pueden pedir a los proponentes (por ejemplo; datos de simulación cuando solo se
disponen de datos teóricos). Luego los evaluadores formulan sus conclusiones o
comentarios finales y se produce finalmente una evaluación sumaria.
4.5.2. CRITERIOS SUBJETIVOS
Son estimados con un enfoque de evaluación sumaria de criterios, el cual permite
comprender las ventajas e inconvenientes de cada RTT propuesta.
4.5.3. METODOLOGÍA PARA LOS RESÚMENES DE EVALUACIÓN DE
CRITERIOS
La metodología puede ser numérica o no numérica. Es importante que en el
informe final se indique el método que utilizó. Como primer paso se presenta una
ponderación relativa de los atributos técnicos de las RTT candidatas, lo que
permite evaluar simultáneamente y de forma objetiva a las RTT candidatas.
Cuadro mostrado en la Recomendación de la UIT-R M.1225-S
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 114
Luego se realizan comparaciones de las características de las RTT propuestas.
Las comparaciones se efectúan de un atributo a otro para un determinado criterio
de evaluación. El comportamiento de algún atributo de las RTT candidatas se
califican como: mediocre, aceptable, buena y excelente. El atributo que no
alcance las expectativas de IMT2000 se considera mediocre, y las que lo superan
excelente.
Más tarde se establece un grado diferencial que permite comparar las
características de las RTT respecto a dicho atributo. Finalmente, las diferencias
obtenidas se multiplican por las ponderaciones convenidas y se suman para
determinar un grado diferencial que califica a la RTT.
4.6 DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE TRANSMISIÓN
RADIOELECTRICA
La descripción de una RTT se la realiza con una tabla que considera los
siguientes puntos:
s Entorno de prueba.
s Parámetros técnicos.
S Características previstas.
s Información requerida para el balance del enlace terrenal.
s Configuración del sistema satélite.
Se determinan ios entornos de prueba en que funciona la RTT. Si la RTT da
soporte a aplicaciones FWA(|), se indica como se afectan los aspectos técnicos de
la RTT.
Los parámetros técnicos son: ancho de banda mínimo para el despliegue del
sistema, método dúplex que se utiliza (FDD o TDD), separación entre canales
físicos, ancho de banda porcada canal dúplex, velocidad de transmisión máxima
que se puede modular en radio frecuencia, trama (longitud de la trama; número de
O (u) (ni) IM Ver |g sección de s¡g|as
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 115
intervalos de tiempo que la componen; velocidades de transmisión de información
de usuario y velocidad de símbolos del canal después de la modulación).
Otros parámetros técnicos que se presentan son; saltos de frecuencia; dispersión
(si la RTT los utiliza), tecnología de acceso (AMDT, AMDF, AMDC(ii)p híbrida o una
nueva), técnica de modulación, protección contra errores, corrección de los
efectos de la propagación por trayectos múltiples, protección del canal adyacente,
niveles de potencia (radiadas por las antenas de la terminal móvil y de la estación
base), número de canales vocales que puede manejar una EB^, las velocidades
de transmisión que se puede manejar, método de codificación vocal, tecnología
de servicio de datos, capacidad de dar servicios múltiples.
Las características previstas para el entorno de pruebas terrestre son: nivel
mínimo de BER°V) obtenible, retardo máximo admisible, deriva Doppler máxima
admisible, la capacidad de la RTT (para tráfico telefónico y general), esquemas de
sectorización y eficacia de cobertura de la RTT.
Para el entorno de pruebas satelital, las características son: relación S/N (señal a
ruido) que permita lograr un nivel de calidad establecido, el método de
compensación Doppler, la eficacia espectral de la RTT y eficacia de la potencia
normalizada.
En el balance del enlace terrenal se presenta: el factor de ruido y la ganancia de
antena para la EB y la EM0), pérdidas del cable, del conector y del combinador,
número de canales de tráfico por portadora de RFtn), relación S/N del balance del
enlace, relación entre la interferencia intra - sector y la suma de las interferencias
intra - sector e Ínter - sector en una célula, ancho de banda ocupada y velocidad
de información.
En la configuración del sistema de satélite se indica los aspectos: configuración
de la constelación del satélite (gama de alturas de los satélites, inclinación de la
órbita, número de planos orbitales, número de satélites por plano orbital),
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 116
configuración de los haces puntuales, reutilización de las frecuencias de los haces
puntuales, relación G/T(iii) del enlace de servicio del haz del satélite, p.i.r.e.(iv) (de
saturación del enlace de servicio de cada haz, de saturación total del enlace del
servicio por satélite, del satélite por portadora de RF y de la cresta trasmitida por
portadora de RF); información del enlace de conexión, métodos de ajuste de la
temporización de intervalos y de diversidad de satélite (si hay).
4.7 EVALUACIÓN DE LAS RTT REALIZADA POR GLOBALSTAR
GLOBALSTAR es un operador de constelaciones de satélites que utiliza RTT
para accesar a su sistema.
GLOBALSTAR realiza la evaluación de 15 RTT candidatas para 1MT2000 sin
adherirse estrictamente al método de evaluación ya descrito, el método que utiliza
es más general.
Diez de las RTT propuestas son para la componente terrestre, las otras son para
la componente satelital
Las 10 RTT candidatas a la componente terrestre son:
a) Las que se basan en CDMA
1. CDMA2000.- propuesta por USA TÍA TR455 (agrupación formada por
Qualcomm, Lucent, Motorola, Nortel y el grupo de desarrollo CDMA). Usa FDD
y TDD. Utiliza QPSK en el enlace de ida y BPSK en el de vuelta. Maneja
códigos de cifrado convolucionales. La longitud-de la trama está entre 5 y 20
mseg. Las velocidades de chip que maneja son 1.2288, 3.6864, 7.3728,
11.7456 y 14.7456 Mcps(l). La propagación en ambos enlaces se hace con
cuadratura compleja.
(O (¡i)(¡¡¡)íiv)Ver |a sección de Siglas
® Mega chips por segundo. Ver glosario de términos
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 117
2. ETSI UTRA.- propuesto por el Instituto Europeo de Estándares de
Telecomunicación (ETSI). Usa FDD y TDD, así como la modulación QPSK.
Utiliza códigos de cifrado convolucionales y el de Reed- Solomon. Las
velocidades de chip que maneja son 4.096, 8.192 y 16.384 Mcps. Tiene 16
ranuras de tiempos por cada trama de 10 mseg. La propagación en el enlace
ascendente se realiza con cuadratura compleja.
3. TD - S - COMA de China.- desarrollado por la Academia de tecnología de
telecomunicaciones de China. Tiene 8 ranuras de tiempo por trama de 5
mseg. Usa 8PSK y 16QAM. Algunos aspectos de esta tecnología son
diferentes de la de UTRA. La velocidad de chip es de 1.1136 Mcps.
4. COMA I de Corea del Sur.- desarrollado por la asociación de tecnologías de
telecomunicaciones de Corea del Sur. La longitud de la trama es de 10 mseg.
Soporta velocidades de chip de 0.9216, 3.6864 y 14.7456 Mcps.
5. W-CDMA NA.- desarrollado por el subcomité técnico USA T1P1, escrito por
Ericsson. Está enteramente basada en ETSI UTRA y cuenta con
funcionabilidades adicionales de TDD.
6. WIMS W-CDMA.- realizado por AT&T. Es un acuerdo entre la tecnología de
UTRA y la de W-CDMA de Japón.
7. W - COMA de Japón.- fue desarrollado por la compañía ARIB de Japón.
Soporta la velocidad de 1.024 Mcps y el canal piloto ayuda al móvil. Usa
códigos convolucionales y turbo.
8. CDMA II de Corea del Sur.- realizado por la asociación de tecnologías de
telecomunicaciones de Corea del Sur. El canal de símbolos ayuda a la
estación base y el piloto ayuda ai móvil. Soporta velocidades de 1.024 Mcps.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN ' 118
b) Las que se basan en TDMA
9. USA UWC-136.- fue escrito por Nokia y desarrollado por USA TÍA TR45.3.
Abarca características de tres sistemas TDM UWC: 136, 136+, y 136HS; (los
sistemas 136 y 136+ son extensiones del estándar IS-136, 136 HS es
extensión de estándar GSM). El espaciamiento entre portadoras para: 136 es
60 KHz, para 136+ es 136 KHz, y para 136HS es 200 KHz. Tiene 6 ranuras
de tiempo por 4 mseg para tramas de 136 y 136+, y 8 ranuras de tiempo por
4,6 mseg para tramas de 136HS.
10.ETSI DECT.- realizado por ETSI. Es una extensión del estándar europeo de
telecomunicaciones inalámbricas digitales. El espaciamiento entre portadoras
es de 1.728 MHz. Tiene 12 ranuras de tiempo por 10 mseg de trama.
Las 5 RTT candidatas a la componente satelital son:
1. SAT-CDMA de Corea del sur.- es una RTT tipo CDMA con FDD desarrollada
por la asociación de tecnologías de telecomunicaciones de Corea del Sur.
Tiene 3 portadoras de radio frecuencia por haz de satélite. Tiene un ancho de
banda de 10 MHz. Soporta las siguientes velocidades de transmisión: 9.6, 64,
y 144 Kbps. Utiliza diversidad satelital.
2. ESA SW- CDMA.- es otra RTT tipo CDMA con FDD. Fue desarrollada por la
agencia europea del espacio. Se basó en la ETSI UTRA FDD. El ancho de
banda está entre 2.5 y 5 MHz. Las velocidades de chip que soporta son
2.048 y 4.096 Mcps. El canal piloto lo utiliza para la adquisición,
sincronización y estimación del estado del canal en el enlace delantero. Mitiga
la interferencia lineal. Usa diversidad satelital.
3. ESA SW - CTDMA.- es una tecnología que combina las características de
CDMA y TDMA. Fue diseñado por la agencia europea del espacio en base del
ETSI UTRA FDD y TDD incluyendo algunos cambios. El ancho de banda está
entre 2.5 y 5 MHz. Soporta velocidades de chip de 2.048 y 4.096 Mcps. Tiene
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 119
8 ranuras de tiempo por 20 mseg de trama. El cana! piloto común ayuda ai
móvil y el canal de símbolos TDM a la estación base. Usa diversidad satelital.
4. ICO RTT.- es una RTT tipo TDMA desarrollada por Comunicaciones Globales
CO, Usa 10 satélites de órbita MEO en dos píanos a una altura de 10390 Km.
Maneja 163 rayos puntuales por satélite. Tiene 6 ranuras de tiempo por 40
mseg de trama. Usa duplexado por división de frecuencia. Las velocidades
de transmisión por ranura son: 4.8 Kbps para voz y 2.4 Kbps para datos. Usa
diversidad satelital.
5. Horizonte de Imarsat,- no se sabe que tipo de tecnología es. Usa 3 o 4
satélites geoestacionarios. Da apoyo a servicios multimedia utilizados por las
estaciones móviles y usuarios "arreglados" que usan velocidades de
transmisión de 64, 144, y 432 Kbps.
4.7.1 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS RTT
Una RTT constituye la capa física de un sistema de comunicaciones libre de
trabas. Comprende los bloques funcionales: tecnología de acceso múltiple,
tecnología de modulación, codificación de canal, interpolación, parámetros de
canal de radio frecuencia, tecnología de duplexación, estructura de trama,
estructura de canal físico y multiplexado.
En los siguientes puntos se presentan los pro y contras de las 15 RTT candidatas
a IMT2000 desde el punto de vista de un sistema de satélites de baja órbita.
Un sistema de satélites de órbita baja tiene más pérdidas y retardo en el trayecto
de espacio que un sistema terrestre celular, pero menos que los sistemas
satelitales de media órbita y geoestacionarios.
Un sistema de órbita baja utiliza antenas múltiples de rayo puntual. El área de
cobertura de los satélites de órbita baja es mucho más grande que la de los
sistemas celulares terrestre. Un satélite puede atender a una terminal de usuario
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 120
un tiempo comprendido entre 10 y 15 minutos. Los sistemas satelitales de baja
órbita se ven más afectados por el efecto doppler que los sistemas celulares
terrestres. En ambos sistemas se debe aplicar corrección del efecto doppler.
Cuando dos o más satélites de órbita baja están al alcance de un terminal de
usuario, se puede usar diversidad satelital.
Un sistema satelital generalmente comprende caminos, constelación de satélite y
terminales de usuario. Los enlaces alimentadores de ida y vuelta comunican el
camino con un satélite. Los enlaces de servicio de ida y vuelta comunican el
terminal de usuario con el satélite. También se puede tener en los sistemas LEO
comunicación entre los satélites.
Se anota que ninguna de las candidatas a la RTT de 1MT2000 pueden adaptarse
y optimizarse para usar como un sistema de satélites de órbita baja (LEO).
4.7.2 REUSO DE FRECUENCIAS EN EL MISMO SISTEMA
Un sistema satelital LEO emplea antenas de multi rayo para su enlace de servicio.
Un sistema satelital LEO requiere reusar el ancho de banda destinado. CDMA
puede reusar el ancho de banda destinado en todo rayo de antena de enlace de
servicio en sistemas satelitales LEO,
Las candidatas a la RTT de IMT200 que pueden reusar el ancho de banda
destinado a cualquier rayo de antena de un sistema satelital LEO son:
CDMA200Ü, ETSl UTRA, W-CDMA NA, W-CDMA de Japón, WIMS W-CDMA,
' CDMA I, SAT-CDMA y CDMA II de Corea del sur, TD-S-CDMA de China, ESA
SW-CDMA, y ESA SW-CTDMA.
4.7.3 COMPARTICION DE FRECUENCIAS CON OTROS SISTEMAS
Un sistema satelital LEO podría necesitar compartir un ancho de banda con otros
sistemas satelitales, incluso con sistemas terrestres. La señalización del espectro
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 121 -
ampliado en secuencia directa proporciona reducción y supresión de interferencia
de banda estrecha de otros sistemas.
Las candidatas a la RTT para IMT200, tales como: CDMA200, ETSI UTRA, W-
CDMA NA, W-CDMA de Japón, WIMS W-CDMA, CDMA I, CDMA II, y SAT-CDMA
de Corea del sur, TD-S-CDMA de China, ESA SW-CDMA , y ESA SW-CTDMA
pueden reducir la cantidad requerida de banda o del área de la zona guardadas.
4.7.4 RELACIÓN ENTRE LAS POTENCIA PICO Y PROMEDIO
El uso de propagación en cuadratura compleja en el sistema de espectro
extendido de la secuencia directa puede reducir la relación entre las potencias
pico y promedio de la señal transmitida, por lo que se disminuye la distorsión de
la señal transmitida y se mantiene de una mejor manera la ortogonalidad entre
las señales CDMA ortogonales, cuando se transmite a través de elementos no
lineales. Esta ventaja se mantiene en los sistemas satelitales LEO.
Las candidatas a ía RTT de IMT2000, que usan extensión de cuadratura compleja
en los enlaces ascendente y descendente son: CDMA200, CDMA I Y CDMA II de
Corea del Sur. Las que usan la extensión de cuadratura compleja en el enlace
ascendente son: ETSI UTRA, W-CDMA NA, SW-CDMA, y SW-CTDMA.
4.7.5 SOLUCIÓN DE MULTICAMINO
Velocidades de chip de espectro ampliado en secuencia directa bajo 5 Mega
chips por segundo vuelven el canal satelital móvil esencialmente plano en el
sentido que la extensión del retardo de las componentes de multicamino es
• menos que un chip de duración. Cuando la velocidad del chip de espectro
ampliado de secuencia directa es sobre los 10 Mega chips por segundo, la
extensión de retardo de las componentes del multicamino en el canal satelital
móvil es más de un chip de duración, de esta manera las componentes del
multicamino son resueltas.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 122
Las candidatas a la RTT de IMT2000 que son sistemas de espectro ampliado en
secuencia directa que soportan velocidades de chip (incluso superiores a las de 5
Mega chip por segundo) son: CDMA2000, ETSl UTRA, W-CDMA NA, W-CDMA
de Japón, WIMS W-CDMA, CDMA I, CDMA II, y SAT-CDMA de Corea del Sur.
4.7.6 DIVERSIDAD DE MULTICAMINO
Para los sistemas de espectro ampliado en secuencia directa, cuando las
componentes del multicamino pueden ser resueltas en tiempos más grandes que
la duración de un chip pero menores a la duración def símbolo, la resolución de
las componentes de multicamino pueden ser óptimamente combinadas por el uso
de un receptor de Rake. La ventaja de la diversidad de multicamino para
sistemas de espectro ampliado en secuencia directa en altas velocidades de chip
se preserva en sistemas satelítales LEO.
Las tecnologías candidatas a la RTT de IMT2000 que usan receptor de Rake para
la diversidad de multicamino son: CDMA2000, ETSl UTRA, W-CDMA NA,
WCDMA de Japón, WIMS W-CDMA, CDMA I, CDMA II, y SAT-CDMA de Corea
del Sur.
4.7.7 NECESIDAD DE MITIGAR LA INTERFERENCIA INTERSIMBOLOS
En sistemas de espectro no ampliado de banda estrecha, las limitaciones de la
señalización de banda estrecha y efectos de multicamino del canal de transmisión
resultan en interferencia intersímbolos, por lo que, la ecualización para mitigarla
interferencia intersímbolos se necesita en sistemas de espectro no ampliado de
banda estrecha.
Las tecnologías candidatas a la RTT de IMT2000 que usan ecualización para
mitigar la interferencia ¡ntersímbolos son: UWC-136 de USA, DECT de ETSl, e
ICO.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 123
4.7.8 DIVERSIDAD SATELITAL
Cuando dos o más satélites de un sistema satelital LEO son visibles a la terminal
de usuario y a las gateways de servicio, los receptores de Rake pueden ser
también usados para diversidad satelital. Además, se usan canales pilotos para
resolver ambigüedades temporales para la diversidad satelital.
Las tecnologías candidatas para ser la RTT de IMT2000 que son equipadas con
canales piloto para ser usadas para ayudar en la diversidad satelital son:
CDMA2000, W-CDMA de Japón, CDMA I, CDMA II, y SAT-CDMA de Corea del
Sur, SW-CDMA, y SW-CTDMA de ESA.
4.7.9 INCAPACIDAD PARA USAR BAJA VELOCIDAD EN EL CÓDIGO DE
CORRECCIÓN DE ERRORES DELANTERO
En un sistema de espectro no ampliado de banda estrecha, la codificación de
canal, cualquiera que sea el código utilizado, suministra ganancia de código para
la reducción de la relación requerida entre señal a ruido más interferencia,
mientras se expande el ancho de banda de transmisión. Por lo que, la
codificación de canal de baja velocidad (velocidades de codificación menores a
1/3) que proporcionan los códigos de canal de mucha más ganancia no pueden
ser usados en sistemas de espectro no ampliado de banda estrecha. Esta
desventaja también se presenta en sistemas LEO.
Las candidatas a la RTT de IMT2000, que no usan velocidades de codificación
menores a 1/3 son: UWC-136, ETSI DECT, e ICO.
4.7.10 EL USO DE CODIFICACIÓN TURBO
En transmisión de datos a altas velocidades (mayores a 14.4 Kbps), la
codificación turbo puede brindar la ganancia de codificación requerida para lograr
la calidad de datos necesitada.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 124
Las candidatas a la RTT de IMT2000, que usan codificación turbo son:
CDMA2000, W-CDMA de Japón y COMA II de Corea del Sur.
4.7.11 Í£HAIMDOFF))(Í) SUAVE Y SUPER SUAVE
En sistemas satelitales LEO, las terminales de usuario pueden ser atendidas por
un satélite un tiempo entre 10 y 15 minutos en cada órbita. Un proceso de
"handoff" suave (hecho antes de la ruptura) para lograr handoff entre satélites
dentro de una constelación, o un proceso de "handoff' súper suave para
proporcionar "handoff entre rayos de antena dentro de un satélite, proporcionan
comunicaciones continuas para el terminal de usuario.
Durante el "handoff1, el "handoff1 suave puede brindar diversidad satelital y el
"handoff súper suave puede proporcionar diversidad de rayo. Los "handoff
suave y súper suave reducen el margen requerido para combatir el
ensombrecimiento de una probabilidad de cobertura especificada. El uso de un
canal piloto multiplexado por división de código facilita el proceso de los "handoff
suave y súper suave.
Las candidatas a la RTT de IMT200 que tienen la capacidad de desarrollar
"handoff suave o súper suave son: CDMA2000, CDMA I, W-CDMA II, y SAT-
CDMA de Corea del Sur, UTRA, W-CDMA NA, W-CDMA de Japón, WIMS, TD-
CDMA de China, SW-CDMA, SW-CTDMA de ESA.
4.7.12 CANAL PILOTO MULTIPLEXADO POR DIVISIÓN DE CÓDIGO
El uso de canal piloto multiplexado por división, de código puede proporcionar
estimación del desvanecimiento del canal y detección más rápida de multi rutas,
resultando en mejoramiento del rendimiento del receptor, de la búsqueda y del
"handoff.
Ver Glosario de Términos
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP.JV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 125
Los candidatos a la RTT de IMT2000 que usan canal piloto multiplexado por
división de código en los enlaces de ida y vuelta son: CDMA200 y CDMA I de
Corea del Sur.
Los candidatos a RTT de IMT2000 que usan canal piloto común para adquisición,
sincronización y estimación del estado de canal para las unidades móviles son:
W-CDMA de Japón, W-CDMA II de Corea del Sur, EA SW-CDMA, y ESA SW-
CTDMA.
4.7.13 CANAL PILOTO AUXILIAR MULTIPLEXADO POR DIVISIÓN DE
CÓDIGO
Un canal piloto auxiliar multiplexado por división de código puede brindar apoyo
al modelado del rayo de antena y a la diversidad de la transmisión de antena. Las
candidatas a la RTT de IMT2000 que brindad apoyo a la forma del rayo de la
antena y la transmisión de antena son: CDMA2000 y CDMA I de Corea del Sur.
El cuadro 4.2 presenta un resumen de todas las candidatas a la RTT de IMT2000
considerando sus ventajas y desventajas.
Se índica como AS enlaces ascendentes o de vuelta y como DES enlaces
descendentes o de ida.
4.8 RTT FINALISTAS
Entre las 15 RTT descritas y otras más debía salir la RTT única para 1MT2000,
pero no se logró el consenso necesario, ya que, a inicios del año 2000 existían
tres RTT "finalistas", las cuales son:
• cdma2000í1) desarrollada en Estados Unidos,
• CdmaOne{2) Europa
(2) (3) ver glosario de términos
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP, IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 126
* W-CDMA(3) Japón.
Se puede ver que las tres tecnologías están basadas en cdma y no en tdma.
CDMA 2000
Korea CDMA I
ETSIUTRA
W-CDMAN/A
Japan W-
CDMA
WIMS W-
CDMA
Korea CDMA
II
China TD-S-
CDMA
USUWC-136
ETS1 DECT
Korea SAT-
CDMA
ESASW-
CDMA
ESASW-
CTDMA
ICO
INMARSAT
4.8.2
SI
Si
SI
Sí
st
SI
SI
SI
SI
sí
Sí
?
4.8.3
SI
SI
SI
Sí
Sí
Sí
SI
SI
Sí
SI
SI
?
4.8.4
AS
SI
Sí
SI
si
sí
sí
SI
?
4.8.4
DES
Sí
SI
Sí
?
4.8.5
SI
Sí
SI
SI
Sí
SI
SI
SI
?
4.8.6
siSI
SI
SI
SI
SI
SI
sí
7
4,8.7
SI
Sí
SI
?
4.8.8
SI
Sí
SI
SI
sí
SI
SI
?
4.8.9
Sí
Sí
st7
4.8.10
SI
Sí
SÍ
?
4.8.11
Sí
Sí
siSI
sí
Sí
sí
Sí
SI
SI
SI
?
4.S.12
AS
SI
sí
?
4.8.12
DES
Sí
sí
SI
sí
Sí
sí
?
4.8.13
Sí
SI
?
Cuadro 4.2 Características de las RTTs analizadas
4.8.1 CODE DIVISIÓN MÚLTIPLE ACCESS (CDMA)
CDMA es un término genérico que describe una interfaz aérea inalámbrica
basada en la tecnología de acceso múltiple por división de código o de espectro
expandido.
El objetivo del espectro extendido es un incremento considerable en el ancho de
banda de la señal de información. Este incremento reduce los efectos dañinos de
la interferencia proveniente incluso de un usuario del mismo canal.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 127
Los sistemas spread espectrum caen en dos categorías: Salto de Frecuencia y
Secuencia Directa. En ambos casos es necesaria la sincronización del transmisor
y receptor, así como ambos sistemas usan una portadora pseudo-aleatoria, pero
que se diferencia en la forma como son creadas.
El Salto de Frecuencia se lo lleva a cabo mediante el switcheo extremadamente
rápido de sintetizadores de frecuencias siguiendo un patrón casi aleatorio.
CDMA utiliza una forma de secuencia directa, que es en esencia la multiplicación
de una forma de onda convencional por una secuencia binaria (PN) ±1 casi
aleatoria en el transmisor, claro que las señales antes de ser transmitidas son
limitadas en frecuencia muy cuidadosamente.
En el receptor se produce una segunda multiplicación por una secuencia
exactamente igual a la utilizada en el transmisor que permite recuperar la señal
original en el lado del receptor.
El ruido y la interferencia, no siendo correlacionados con la secuencia binaria, lo
que hacen es incrementar el ancho de banda de la señal que llega al receptor.
Debido a esto, la relación señal a ruido puede ser incrementada mediante un filtro
de banda angosta que elimine la potencia de interferencia.
Es usual decir que la relación señal a ruido (S/N) puede incrementar con un
proceso de ganancia llamado W/R, donde W es el ancho de banda extendido y R
es la velocidad de los datos. En IS-95A CDMA W/R = 10 log(1,2288
MHz/9600Hz) = 21 dB para ios 9600 bps de velocidad.
Ventajas
• Incrementa dramáticamente la capacidad del tráfico telefónico.
• Incrementa la calidad de voz y elimina los efectos audibles provocados por el
desvanecimiento por multitrayecto.(1)
0) (2) yer giosari0 de términos
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. IV TECNOLOGÍAS DE RADIOTRANSMISIÓN 128
• Reduce la incidencia de llamadas caídas debido a handoff(2) fallidos.
• Reduce los costos operativos, ya que el número de celdas para soportar
grandes cantidades de tráfico es menor.
• Simplifica la selección del sitio donde instalar una nueva radiobase, debido a
que la potencia de transmisión promedio es menor.
• Reduce la interferencia a otros dispositivos electrónicos.
• Y quizá lo más importante es que reduce los riesgos de la salud, al manejar
potencias mucho más bajas.
4.8.2 TIME DIVISIÓN MÚLTIPLE ACCESS (TOMA)
TDMA es una tecnología usada en telefonía celular para dividir cada canal celular
en tres slots de tiempo con el objetivo de incrementar la cantidad de datos que
pueden ser transportados.
TDMA es usado por diferentes sistemas celulares como por ejemplo; el Servicio
Telefónico Móvil Digital - Americano (D-AMPS), el Sistema Global para
Comunicaciones Móviles (GSM), y por Comunicación Celular Digital Personal
(PDC). Sin embargo, cada uno de estos sistemas ¡mplementa TDMA en una
forma diferente e incompatible.
Desventajas de TDMA
Una de las desventajas de TDMA es que cada usuario tiene un slot de tiempo
predefinido. Sin embargo si un usuario necesita hacer roaming de una celda
hacia otra, es posible que no pueda si es que la nueva celda está totalmente
ocupada, perdiendo portante la llamada.
Otro de los problemas con TDMA es que está sujeto a la distorsión por múltiple
trayecto. La señal proveniente de la antena toma distintos caminos, sumando en
el receptor señales retardadas que provocan interferencia.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 129
CAPITULO V
SEGURIDAD
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 130
La seguridad es uno de los temas más importantes en los sistemas de
comunicación ya que garantiza al usuario que sus intercambios de información
van a estar protegidos desde su origen hasta su destino.
Debido a que IMT2000 integra en un solo sistema todos los servicios de
comunicación inalámbricos, la seguridad llega a ser de fundamental importancia.
En este capítulo se analizan ios aspectos que permiten entender como IMT2000
maneja el tema de la seguridad. Estos aspectos son: los principios de seguridad
que sigue IMT2000 y los mecanismos de seguridad que puede utilizar. Además se
explica cuales son las amenazas comunes a la seguridad.
5.1 PRINCIPIOS DE SEGURIDAD(i)
Los principios de seguridad que siguen IMT2000 se describen a través de los
objetivos planteados respecto a la seguridad, los requisitos de seguridad que debe
cumplir la tecnología y las prestaciones de seguridad que debe brindar.
5,1.1. OBJETIVOS GENERALES DE SEGURIDAD
La seguridad que brinda IMT2000 debe ser similar a la ofrecida por las redes fijas.
Los aspectos jurídicos, reglamentarios y comerciales de la seguridad
proporcionada por IMT2000 deben facilitar la disponibilidad a escala mundial.
Los principios de seguridad de IMT2000 deben ser únicos en todo el mundo para
que puedan interactuar entre sf diferentes proveedores de servicios y/o
operadores de red.
Esta parte está basada en la recomendación 1078 de ¡a UIT- R
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 131
En la legislación de los países se debe incluir reglamentos que permitan, en
ciertos casos, la interceptación legal de las comunicaciones radioeléctricas de los
usuarios.
1MT2000 no debe usar características propias del sistema para definir la seguridad
a fin de permitir que el sistema sea capaz de adaptar cualquier diseño de ¡nterfaz
radioeléctrica sin disminuir la seguridad y la privacidad.
5.1.2. REQUISITOS DE SEGURIDAD DEL SISTEMA
La seguridad del sistema tiene que ver con una o varias de las siguientes
prestaciones de seguridad:
• Confidencialidad.
• Autenticación.
• integridad.
• Autentificación y control de acceso.
• Privacidad y anonimato.
• Disponibilidad del servicio.
• Limitación de eventos,
• Informe de eventos.
Los requisitos de seguridad deben estar relacionados con:
• El servicio.
• El acceso.
• La interfaz radioeléctrica.
• El terminal.
• La asociación del usuario.
• La tasación.
• La operación de red.
• La gestión de seguridad.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 132
5.1.2.1. Requisitos relacionados con el servicio
Las medidas de seguridad deben ser transparentes a los usuarios, deben permitir
un cierto grado de interacción en cada llamada, y deben ser cómodas y fáciles
para el usuario.
Los sistemas de seguridad implementados no deben aumentar los tiempos de
establecimientos de la llamada.
Los sistemas de seguridad deben funcionar siempre, incluso durante el traspaso y
cuando el usuario pasa de una zona a otra.
Los servicios de seguridad deben funcionar con los distintos entornos
radioeléctricos y no ser entorpecidos por ningún método de acceso (capa física).
Los usuarios que no pertenecen a IMT2000 no deben ser afectados por las
medidas de seguridad implementadas para IMT2000.
Si el cifrado de la información falla, debe permitirse retransmisiones por el canal
portador de IMT2000.
La capacidad de tráfico de IMT2000 en la interfaz aire debe verse afectada en lo
más mínimo por las prestaciones de seguridad.
5.1.2.2. Requisitos relacionados con el acceso
Los' intrusos deben tener dificultad para: hacerse pasar por un usuario o abonado
de IMT2000, o por un proveedor de servicio durante una comunicación con un
abonado o con otro proveedor; limitar ios servicios que puede proporcionar la
interfaz radioeléctrica; manipular, leer, accesar y modificar a su antojo la
información de usuario enviada por la interfaz radioeléctrica o almacenada;
accesar y alterar las instrucciones de señalización.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 133
Los usuarios deben tener dificultad para apoderarse de un canal de tráfico que
está siendo utilizado por otro usuario.
Se debe tener la capacidad de probar la corrección y autenticidad de las
transacciones con usuarios ÍMT200.
5.1.2.3. Requisitos relacionados con la interfaz radioeléctrica
Debe ser difícil que se descifre la comunicación del usuario interceptando una
interfaz radioeléctrica.
Los intrusos deben tener dificultad para localizar o identificar al usuario
interceptando una interfaz radioeléctrica.
5.1.2.4. Requisitos relacionados con el terminal
Los equipos robados, no autorizados o imitados deben ser fácilmente identificados
e impedidos de accesar a los servicios.
Los intrusos deben tener dificultad para obtener la identidad de un terminal móvil
(especialmente la información de autentificación).
Debe haber la capacidad de reconocer que se está usando en la red un equipo no
autorizado o no aceptado.
Debe ser posible que se identifique a un terminal defectuoso e impedir que se lo
utilice.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 134
5.1.2.5. Requisitos relacionados con la asociación del usuario
Si el usuario se asocia con el terminal móvil de IMT2QOO mediante una provisión
(representada por el módulo de identidad del usuario (UIM)) en el lado del usuario
se tienen los siguientes requisitos:
* Los proveedores de IMT2000 deben tener la capacidad de: identificar UIM
robados e impedirles su uso; detectar UIM imitados e impedirles el acceso a
los servicios; autentificar directa o indirectamente al usuario humano del UIM.
+ Los intrusos deben tener dificultad para: leer información de seguridad
asociada al usuario en un UIM, y escribir la identidad de usuario y su
información de seguridad asociada.
Si el usuario se asocia a IMT2000 a través de una capacidad de red (por ejemplo,
reconocimiento de voz) se deben cumplir los siguientes requisitos:
4 Los intrusos deben tener dificultad para hacerse pasar por usuarios IMT2000.
* Otros requisitos están actualmente en estudio.
5.1.2.6. Requisitos operacionales de red
Los mecanismos de seguridad deben ser normalizados adecuadamente para
permitir interfuncionamiento y tránsito internacionales seguros sin limitar fa libertad
de las partes que forman IMT2000 para establecer sus propias políticas de
seguridad.
En una conexión de larga distancia, la seguridad debe exigir el menor número
posible de conexiones de señalización en tiempo real. *
5.1.2.7. Requisitos de gestión de seguridad
> Debe existir claves y dispositivos de segundad (por ejemplo los UIM de
usuarios deben ser gestionados y actualizados en forma segura y fácil).
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 135
> La gestión de claves de seguridad dentro y entre proveedores de servicio debe
ser segura.
> Los proveedores deben tener la capacidad de registrar en forma segura los
eventos vinculados a usuarios o abonados IMT2000.
> Los intrusos deben tener dificultad para suplantar a un proveedor en
comunicación con operadores de red IMT2000 o viceversa.
> Los mecanismos de seguridad deben tener la capacidad de mejorarse con el
transcurso del tiempo y de ser actualizados durante la vida útil de IMT2000.
5.1.3. SEGURIDAD PROPORCIONADA POR IMT2000 - PRESTACIONES DE
SEGURIDAD
Las prestaciones de seguridad pueden brindarse como una parte relativa al
servicio IMT2000 o como un servicio de seguridad específico.
Las prestaciones de seguridad tienen las siguientes propiedades:
Prevención.
Informe.
Limitación.
Restablecimiento.
Disuasión.
Las'prestaciones de seguridad se clasifican en:
Esenciales.
Facultativas.
Relacionadas con el usuario.
Relacionadas con el proveedor del servicio.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 136
5.1.3.1. Prestaciones de seguridad relacionadas con el usuario
Estas prestaciones de segundad pueden ser esenciales o facultativas
relacionadas con el usuario.
5.1.3.1.1. Prestaciones de segundad esenciales relacionadas con el usuario
Las prestaciones de seguridad esenciales relacionadas con el usuario son:
o Control de acceso para datos de abonado.- restringe el acceso a los datos
personales de un usuario o abonado IMT2000.
o Control de acceso para datos de perfil de servicio.- restringe el acceso al
perfil de servicio personal de un usuario o abonado de IMT2000.
o Autorización de acción de usuario.- asigna distintos grados de restricción a
las acciones de un usuario.
o Autorización de acción del terminal,- asigna distintos grados de restricción a
las acciones de un terminal móvil.
o Confidencialidad de datos de usuario.- asegura la protección de ios datos
de usuario (voz o cualquier otro tipo de datos) contra su revelación en la
interfaz radioeléctrica.
o Confidencialidad de información de señalización.- evita la revelación de la
información de señalización en la interfaz radioeléctrica.
o Confidencialidad de identidad de usuario.- protege la identidad del usuario
en la interfaz radioeléctrica.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 137
o ' Confidencialidad de ubicación de usuario.- protege la ubicación física del
usuario contra la revelación en una ¡nterfaz radioeléctrica.
o Autentificación de identidad de usuario,- comprueba la identidad de un
usuario.
o Autentificación de identidad de terminal.- verifica la identidad de una
terminal móvil.
o Verificación de titular de módulo de identidad de usuario (UIM).-
comprueba la identidad del usuario humano del UIM, cuando al UIM se lo
utiliza para asociar al usuario con las terminales móviles de IMT2000.
o Integridad de datos de transacción.- brinda al usuario y al proveedor la
seguridad de que los datos transmitidos desde el otro lado no han sido
modificados en el canal.
o Integridad de ubicación de usuario.- asegura con cierta certeza a los
proveedores del servicio (propio o visitado) y/o ai operador de red que la
información acerca de la ubicación de usuario es auténtica.
o Integridad de ubicación del terminal.- asegura con cierta certeza a los
proveedores del servicio (propio o visitado) que la información acerca de la
ubicación del terminal móvil es auténtica.
o Distribución segura de la identidad de usuario IMT2000 y su información
de seguridad asociada.- el proveedor de servicio puede distribuir con
seguridad al UIM la identidad del usuario y su información de segundad.
o Distribución segura de la identidad de terminal móvil IMT2000 y su
información de seguridad asociada.- asegura que [a identidad del terminal
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 138
móvil IMT200 y su información de seguridad asociada sean distribuidas con
seguridad al terminal móvil, si: son asignadas por o al gestor del terminal
IMT200, o por el fabricante del terminal en el momento del registro del terminal
móvil IMT2000.
o Multifrecuencia bitono protegida.- se protege a la muítifrecuencia biíono
contra la escucha furtiva en las interfaces radioeléctricas si la muítifrecuencia
es generada en el terminal móvil.
5.1,3.1.2 Prestaciones de segundad facultativas relacionadas con el usuario
Las prestaciones de seguridad facultativas relacionadas con el usuario son:
=> Autentificación de proveedor de servicio.- verifica la identidad de un
proveedor de servicio IMT2000.
=> Reautentificación de usuario.- verifica nuevamente la identidad de un usuario
IMT2000.
ir> Reautentificación de terminal.- verifica nuevamente la identidad de un
terminal móvil IMT2000.
=> Informes de evento de usuario.- da avisos o indicaciones al usuario IMT2000
en momentos críticos durante los servicios IMT2000.
=> Acceso de abonado al perfil de servicio.- el usuario tiene derecho de acceso
en forma limitada al perfil de servicio personal de sus usuarios asociados.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 139
5.1.3.2. Prestaciones de seguridad relacionadas con la prestación del
servicio
Las prestaciones de seguridad relacionadas con el servicios son esenciales y
facultativas.
5.1.3.2.1 Prestaciones de segundad esenciales
Las prestaciones de seguridad esenciales son:
t Denegación al usuario de acceso al servicio.- el proveedor de ÍMT2000
puede negar acceso a un servicio a determinado usuario,
K Reserva de datos de abonado.- si ha existido una falla, el proveedor de
servicio puede restaurar los datos relativos a usuarios o abonados IMT2000.
> Represión del fraude y los abusos en la red.- da al operador de red y al
proveedor IMT2000 que trabajan en conjunto los datos necesarios para
reprimir los abusos y el fraude en la red.
5.1.3.2.2 Prestaciones de seguridad facultativas
Las prestaciones de seguridad facultativas son:
^DRegistro de eventos.- el proveedor de servicio registra las actividades
'relacionadas con el usuario o abonado.
"* DDenegación de acceso al servicio a terminales móviles.- el proveedor de
servicio/operador de red puede denegar a un terminal móvil el acceso a
determinado servicio.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 140
5.2. MECANISMOS DE SEGURIDAD(ii)
Los mecanismos de seguridad que se describen a continuación son los que han
sido recomendados por la UIT— R para que brinden segundad a IMT2000. Se los
ha elegido debido a que cumplen con ciertos requisitos fundamentales de
seguridad para garantizar la comunicación a través de IMT2000.
5.2.1. REQUISITOS DE LOS MECANISMOS DE SEGURIDAD
Los mecanismos de seguridad;
I. deben necesitar el mínimo de señalización en tiempo real a larga
distancia.
II. necesitan un mínimo de acuerdos previos entre los proveedores y los
operadores.
III. deben disponer de los medios necesarios para que los proveedores
de servicio y los operadores de red puedan intercambiar entre sí las
claves criptográficas.
IV. deben tener la capacidad de actualizarse en función de las mejoras y
revisiones que se vayan logrando.
V. deben tener la capacidad para: detectar violaciones, informar acerca
de ellas y restaurar el estado de seguridad.
VI. deben tratar en forma independiente a la seguridad requerida por el
usuario y por la terminal de tal modo que IMT20QO pueda manejar la
movilidad de usuario y la movilidad de terminal.
Otros requisitos son:
Esta parte está basada en la recomendación 1223 de la UIT-R
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 141
VIL Los usuarios deben tener facilidad para recibir y modificar las claves
criptográficas relacionadas a ellos.
VIII. La normalización de [os mecanismos de seguridad debe ser tal que
permita el ¡nterfuncionamiento y la capacidad de tránsito.
IX, Se deben satisfacer ios requisitos legales definidos por los gobiernos
de los países.
5.2.2. CLASES DE MECANISMOS DE SEGURIDAD
Los mecanismos de seguridad garantizan la autentificación, el anonimato, la
confidencialidad y la integridad de la transmisión de información a través de
IMT2000.
5.2.2.1 Mecanismos de autentificación
La autentifícación consiste en identificar a los usuarios que entran al sistema, es
decir, garantiza al sistema que el usuario es quien dice ser.
Estos se clasifican a su vez en de clave simétrica (clave secreta) y en de clave
asimétrica (clave pública).
5.2.2.1.1 Clave simétrica
Cada entidad tiene asociada una clave secreta que es conocida solo por la entidad
propietaria y por las entidades acreditadas, y debe estar almacenada en un lugar
seguro, por ejemplo: en un módulo de identidad de usuario (UIM) transportable o
en una base de datos segura. La autentificación se basa en el hecho de que la
clave secreta solo debe ser conocida por la entidad propietaria y por las entidades
acreditadas.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 142
La autentificaron se realiza de la siguiente manera; la entidad a autentificarse
debe demostrar que sabe la clave secreta. Esto se hace con pares de pregunta-
respuesta, usando, en unos casos, la clave secreta como entrada.
El siguiente ejemplo(I) muestra como funcionan los pares pregunta - respuesta.
Dos personas (Alicia y Benjamín) van a comunicarse, como saben que un tercero
(Trudy) va a entrometerse en la comunicación, realizan los siguientes pasos:
1. Alicia envía a Benjamín su identidad (A).
2. Para asegurarse Benjamín que Alicia es quien dice que es, le envía un
número aleatorio muy grande (m), como de 128 bits, el cual es desconocido
para Trudy.
3. Cuando Alicia recibe este número, lo cifra con la clave (k) que comparte con
Benjamín, siguiendo el algoritmo de codificación (C) que tiene. El resultado
de la codificación (c) envía a Benjamín. (Simbólicamente el cifrado se
expresa así: c = Ck(m)).
4. Benjamín recibe el mensaje codificado y utiliza el algoritmo de
decodificación (D). Si el resultado que obtuvo es el número que le envió a
Alicia (m), sabe que está hablando con ella. (Simbólicamente el descifrado
se expresa así: m = Dk(c)).
5. Para que Alicia sepa si Benjamín es quien dice que es, le envía otro
número grande.
6. Benjamín lo cifra con la clave y siguiendo el mismo algoritmo de
codificación y lo envía a Alicia.
7. Alicia lo decodifica con e! mismo algoritmo de decodificación; y al obtener
como resultado el número que le envió a Benjamín, se asegura que está
conversando con él.
Como ventajas se tiene: se puede tener algoritmos específicos al suministrador de
servicio cuando el operador de red dispone de parámetros previamente calculados
procedentes del suministrador de servicio o cuando se realiza el cálculo de una
Tomado del libro "Redes de computadoras" de Andrew Tanenbaum pag. 602 en adelante
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 143
clave de autenticación recibida, se puede adaptar fácilmente para calcular las
claves de sesión, se cuenta con algoritmos relativamente rápidos y sencillos, y se
requiere un volumen de datos pequeño para la autenticación.
Los Inconvenientes son; las bases de datos deben ser seguras, todas las redes y
UIM deben tener normalizado el algoritmo de autentificación cuando el operador
de red recibe una clave de autentificación temporal, se necesita que se distribuyan
las claves secretas para efectuar la autentificación entre entidades arbitrarias, el
suministrador de servicio y los operadores de red deben confiar entre sí al realizar
el intercambio de claves o de los mecanismos de autentificación previamente
calculados, debe existir un medio de comunicación seguro entre el suministrador
de servicio y los operadores de red, y se presenta dificultad al trabajar con
características tales como tarifación indiscutible y confidenci'alidad de la identidad
de usuario.
5.2,2.1.2. Clave asimétrica
Existe una clave pública conocida por todas las entidades que deben ser
autentificadas y claves secretas solo conocidas por cada uno de los propietarios
de las claves (usuario o componente de red).
Una entidad es autentificada si demuestra que conoce la clave secreta
correspondiente. La entidad a ser autentificada utiliza su clave secreta para
obtener la información de autentificación adecuada a partir de los datos de entrada
de autentificación especificados. En la verificación se usa la clave pública.
El siguiente ejemplo^ se da una muestra de cómo se utiliza la clave pública,
nuevamente con los tres personajes: Alicia, Benjamín y Trudy.
to Tomado del libro "Redes de computadoras" de Andrew Tanenbaum pag. 612 en adelante
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD
1. Alicia cifra con la clave pública (kp) su identidad (A) y un número grande (RA)
siguiendo el algoritmo de codificación (C). El mensaje codificado (c) lo envía a
Benjamín. (Simbólicamente la codificación es: c = Ckp(A, RA)).
2. Al recibir Benjamín c, lo descifra, y envía cifrado: RAl la clave privada que van
a usar durante la comunicación (ku) y un número grande (RB) a Alicia,
3. Alicia al descifrar el mensaje enviado por Benjamín se da cuenta que está
hablando con él ya que ve RAl el cual es tan grande que Trudy no puede
determinar.
La clave pública puede ser autentificada por una entidad acreditada. Esta entidad
produce un certificado de autenticidad que puede ser distribuido a toda la red. Los
certificados para todas las entidades pueden estar almacenados en una base de
datos. Las posibles claves públicas a ser utilizadas pueden ser instaladas
previamente en la comunicación dentro de una entidad.
Las ventajas que se pueden obtener son: no hace falta almacenar o transmitir
dentro de una red las claves secretas, puede que al suministrador de servicio no le
haga falta la señalización, es adaptable a la autentificación entre cualquier par de
entidades, y no hace falta un medio de comunicación seguro entre el suministrador
de servicio y el operador de red.
Los inconvenientes que se producen son: se requiere una mayor complejidad de
cálculo, existe un menor número de algoritmos posibles, se debe acordar
mundialmente cual va a ser el algoritmo de autentificación a utilizar, el intercambio
de mensajes tiende a ser más largo, y puede que haga falta autoridades de
certificación.
5.2.2.1.3 Conocimiento cero
Cada usuario dispone de dos identidades: identidad pública (Pl) e identidad
secreta (SI) que son establecidas por el suministrador deí servicio y comunicadas
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 145
al UIM. Para establecer las identidades hace falta parámetros secretos (una
potencia de un entero N) pero para verificar la relación entre las entidades se usa
parámetros no protegidos (el entero N).
Para verificar la identidad de una entidad, el verificador debe convencerse de que
la entidad conoce la identidad secreta sin que nadie (el verificador o cualquier
intruso) tenga acceso a la identidad aunque se viole el protocolo,
La única ventaja es que el nivel de seguridad es ajustable.
Los inconvenientes son: los mecanismos tienden a ser complejos, la distribución
de la clave de sesión no puede integrarse fácilmente, y se debe transmitir grandes
volúmenes de datos.
5.2.2.2. Mecanismos de anonimato
Los mecanismos de anonimato garantizan que las identidades de los usuarios se
mantengan en secreto.
5.2.2.2.1. Identidades temporales que generan clave simétrica
Una identidad temporal es válida solo durante un tiempo determinado, pudiendo
ser única para una zona de emplazamiento y teniendo la capacidad de
reatribuirse.
Se usa para mantener el anonimato de las identidades en enlaces no seguros. Se
protege la asignación de la identidad temporal por ejemplo con encriptación.
Como ventaja se tiene que las identidades temporales son más cortas.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 146
Como inconvenientes que se presentan son: para asignar una identidad temporal
es necesario gestión suplementaria para evitar duplicaciones y al producirse
errores se debe usar la identidad permanente.
5.2.2.2.2. Confidencialidad de la identidad usando clave asimétrica
Se cifra la identidad permanente de la entidad con un algoritmo de clave pública
(R.S.A.) utilizando la clave pública del lado de recepción. Los intrusos no pueden
reproducir la identidad cifrada por lo que se verifica la identidad.
Las Ventajas son: no se necesitan identidades temporales y la identidad nunca
tiene que enviarse sin protección.
El único inconveniente que tiene es que las identidades cifradas son más largas
que las de texto claro.
5.2.2.2.3. Acceso anónimo
No usa ningún tipo de identificación para lograr el anonimato, tal es el caso de las
tarjetas prepago.
La ventaja es que se elimina por completo el riesgo de divulgación de las
identidades.
El inconveniente es que el acceso anónimo no es muy aceptado.
5.2.2.3. Mecanismos de confidencialidad
Se utiliza cifrado de tren o de bloque, el cual se realiza en las terminales móviles
de IMT2000. Los mecanismos requerirán más de un algoritmo para cumplir las
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD • 147
restricciones jurídicas y deben ser en cierta manera normalizados para permitir
itinerancia.
5.2.2.3.1. Cifrados de bloque
Se cifra un campo de datos de longitud fija bajo el control de una clave utilizando
un modo de funcionamiento adecuado, tales como: ECB, CBC, CFB y OFB.
La ventaja es que los cifrados de bloque normalmente están bien documentados.
Los inconvenientes que se presentan son: pueden existir errores de compilación y
no se pueden evitar los retados en el cifrado.
5.2.2.3.2 Cifrado de tren
Se utiliza una clave para crear una secuencia de longitud arbitraria dentro de un
generador de secuencias, luego se añade los datos bít a bit.
La ventaja es: los errores normalmente no se propagan.
5.2.2.4 Mecanismos de seguridad no cripográficos
Estos mecanismos no se basan en ningún tipo de clave.
5.2.2,4.1 Verificación de usuario
Se verifica si el usuario es el genuino o ha sido autorizado. Se utilizan dos
métodos.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 148
> Protocolo unidericcional que usa un número de identidad personal conocido
solo por el propietario del terminal, los usuarios autorizados y por el propio
terminal. Se pide que el usuario introduzca mediante teclado el PÍN y el
terminal verifica la validez del mismo.
4- Protocolo de pregunta - respuesta en que la terminal móvil genera en forma
aleatoria un número de pocas cifras y el usuario realiza un cálculo sencillo con
ese número, finalmente la terminal realiza la verificación del resultado.
Como ventaja es que no se necesita ninguna interacción con la red.
El inconveniente es que solo se pueden usar mecanismos de autentificación poco
potentes ya que se requiere interacción humana.
5.2.2.4.2 Registro
La red almacena en bases de datos las identidades únicas de todas las terminales
que pueden funcionar dentro de IMT2000. Al iniciar la comunicación, la red le
pregunta a la terminal su identidad. También la terminal puede mandar su
identidad mientras se realizan otros procedimientos.
Las bases de datos tienen la capacidad de guardar tres tipos de listas:
• Blanca que registra las identidades de las terminales autorizadas a utilizar la
red.
• Gris que registra las identidades de las terminales sospechosas.
• 'Negra que registra las identidades de las terminales no autorizadas a utilizar la
red.
Todas las entidades que forman la red mundial deben tener copias de estas listas
para permitir un interfuncionamiento completo y un itinerancia internacional.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 149
Como ventaja se tiene que se puede utilizar para identificar problemas en los
equipos, tales como: robo, funcionamiento incorrecto y terminales no certificados.
Los inconvenientes son: no se tiene protección contra ios terminales clonados
porque la identidad puede predecirse y modificarse, se debe realizar
actualizaciones para que la información sea fiable, y se debe utilizar mensajes
adicionales de señalización.
5.2.2.4.3, Cómputo de llamadas
Se usa para detectar clones (imitaciones). Se utiliza contadores en el UIM y en el
proveedor de servicios que cambian al recibir una instrucción de red. Si existe un
registro discontinuo es posible que haya una imitación.
La ventaja es que no se necesita mecanismos de protección físicos costosos.
El inconveniente es que es posible que haga falta gestión del cómputo de
llamadas en la red y haga falta mensajes adicionales de señalización.
5.2.2.5 Mecanismos de integridad
Este tipo de mecanismos garantizan a los usuarios de IMT2000 que sus
comunicaciones no han sido alteradas por nadie.
5.2.2.5.1. Cifrado
El cifrado garantiza que los datos transmitidos no han sido modificados si estos
tienen la redundancia adecuada.
La ventaja es que el único costo adicional es el de la prestación de
confidencialidad.
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CAP. V SEGURIDAD 150
Los inconvenientes son: tiene vulnerabilidad a los ataques basados en la
reproducción y se usa solo con datos muy redundantes.
5.2.2.5.2 Clave simétrica
Basándose en algoritmos de clave simétrica existen dos técnicas para lograr la
integridad de un mensaje:
=> Códigos de autentificación de mensajes (MAC) que generan cadena de
datos formada por una función criptográfica del mensaje y de la clave secreta.
=> Códigos de detección de manipulación (MDC) que forman una cadena de
datos que es solo función del mensaje. Debido a que la función del MDC es
conocida, se lo debe encriptar.
La ventaja es que son algoritmos relativamente sencillos.
Los inconvenientes son: es vulnerable a los ataques basados en la reproducción,
se requiere conocer las claves de todos los corresponsales en la comunicación, y
solo protege contra ataques de terceros.
5.2.2.5.3. Clave asimétrica
Una firma, formada por el valor "ash" del mensaje original más la clave secreta del
remitente, se incorpora al mensaje transmitido. Cualquier receptor que tenga la
clave pública del remitente puede verificar.
La ventaja es que cualquier tercera parte puede verificar los datos.
Los inconvenientes son: los algoritmos tienden a presentar mayor complejidad de
cálculo y se tiene un menor número de algoritmos candidatos.
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CAP. V SEGURIDAD 151
5.2.2.6. Mecanismos de no repudio
El repudio de los datos enviados y recibidos se realiza en función de las firmas
calculadas en función de los datos conocidos. El nivel de datos que van a estar
dentro de la firma, y la forma de obtener y almacenar las firmas calculadas y los
datos originales determinan el nivel de repudio disponible.
La ventaja es que puede lograrse distintos niveles de no repudio.
El inconveniente es que se usa algoritmos asimétricos para evitar que el
verificador genere firmas falsas.
5.3 ANÁLISIS DE AMENAZAS Y RIESGOS™
Las amenazas relacionadas con la prestación y utilización del servicio son:
- Amenazas intencionales.
- Amenazas accidentales.
- Amenazas administrativas.
5.3.1. AMENAZAS INTENCIONALES
Son las acciones realizadas por intrusos maliciosos.
5.3.1.1. Uso fraudulento
Se produce daño económico al usuario y, al proveedor del servicio o al operador
de red.
Esta parte está basada en el anexo 2 de la recomendación 1078 de la UIT-R
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 152
5.3.1.1.1. Robo del terminal móvil
El ladrón de un terminal móvil realizará llamadas que serán cargadas al titular del
terminal móvil.
El daño económico al usuario está relacionado cor el pago de las llamadas
realizadas por el ladrón desde que se produjo el robo hasta que se informó del
mismo al proveedor de servicio o al operador de red, ya que estos cortarán los
servicios a la terminal robada. El grado del daño dependerá del tiempo
transcurrido entre los dos eventos descritos.
El usuario puede protegerse de las siguientes maneras:
a) Restricción de acceso cuando se informa e/ robo.- una vez informado el robo,
el proveedor de servicio no permite que se conecten las llamadas realizadas
con el terminal robado.
b) Autentificación de usuario.- siempre que el usuario va a requerir un servicio, el
sistema pide que el usuario se identifique. Si no lo hace adecuadamente, no se
brinda el servicio. Una manera de realizar la autentificación es con un número
de identidad personal (P.I.N) asignado a cada usuario.
5.3.1.1.2. Robo de credenciales de usuario
El intruso pretende ser un usuario de IMT2000. Este tipo de amenaza se clasifica
en:
Imitación,- los datos secretos de una terminal móvil utilizados por el proveedor
IMT2000 para autentificar al usuario en el proceso de establecimiento de llamada,
pueden ser leídos y cargados en un terminal móvil por personas deshonestas
dando como resultado una imitación del terminal móvil, que puede ser detectada
después de 30 días de la utilización fraudulenta. Se pueden agravar las
consecuencias de este delito si el proveedor de servicio o el operador de la red no
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 153
disponen una administración y gestión de seguridad adecuadas. Requiere
bastante tiempo para detectar este delito y afecta económicamente, tanto al
usuario como al proveedor del servicio/operador de red.
Se afecta al usuario porque le toca pagar cuentas muy grandes y al proveedor de
servicio/operador de red porque el usuario encuentra formas para evitar pagar la
cuenta. Además, puede evitar que el usuario víctima complete su llamada debido
a que la información obtenida fraudulentamente puede funcionar como un registro
malicioso de la ubicación.
Como medidas preventivas se tiene:
(a) Utilización de un dispositivo diseñado especialmente.- en el dispositivo
diseñado, los datos asociados con el usuario son difíciles de leer. Esto se usa
cuando el módulo de identidad de usuario es un componente integrado
físicamente en los terminales móviles.
(b) Uso de un dispositivo físicamente separable.- los datos secretos asociados con
el usuario se encuentran en un dispositivo (por ejemplo una tarjeta inteligente)
que es una parte removible de la terminal móvil que casi nunca se entrega a
otras personas.
(c) Autentifícación del proveedor de servicio/operador de red.- la terminal móvil
responde si se autentifica adecuadamente el proveedor de servicio/operador
de red. Esto evita que el intruso logre los datos de usuario mediante análisis
criptográfico de los pares de petición/respuesta.
(d) Clave de un solo uso.- siempre que se quiera utilizar la terminal se pedirá una
clave nueva, después de cada llamada la clave usada se almacenara en el
'módulo de identidad de usuario. Si se ha realizado la imitación y el usuario ha
realizado una llamada, la terminal imitada les pedirá una clave que no conocen.
Si el intruso realiza una llamada satisfactoriamente, la terminal de usuario
pedirá una clave que no conoce. Con esto el usuario se da cuenta que existe
una imitación de su terminal. Existe el riesgo de que el contador de llamadas
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 154
alineado entre el módulo de identidad de usuario y el proveedor de servicio sea
alterado en el entorno de radiocomunicaciones.
(e) Autentificación de usuario por e/ proveedor de servicio.- impide que la
imitación haga una llamada con éxito. Si la autentificación es realizada en
forma loca!, requiere de autenticación de terminal. La autentificación pide que
el usuario introduzca una. cadena larga de caracteres. Lo más cómodo para el
usuario sería una cadena corta, pero esto debilita el sistema. En un futuro la
autentificación podrá realizarse mediante reconocimiento de voz,
(f) Detección de llamadas casi simultaneas.- se detecta cuando se producen
llamadas simultáneas con la misma identidad de usuario realizadas en lugares
geográficamente diferentes.
(g)Protecc/on reforzada contra amenazas administrativas.- reduce el riesgo de
imitaciones.
Usurpación.- después de escuchar las transacciones de establecimiento y
analizarlas, un oyente furtivo de la señalización enviada en texto claro por el
radiocanal puede pretender ser el usuario legítimo y establecer llamadas
fraudulentas.
Causa el mismo tipo de daño que la imitación.
Se tienen las siguientes medidas preventivas:
1. Utilización de un sistema de_ cifrado para señalizar transacciones por e/
radiocanal.- la transmisión de mensajes secretos realizados con el usuario se
realiza en texto cifrado.
2. Autentificación sin revelar información secreta.- siempre se cifran los
datos secretos relacionados con el usuario a! ser transmitidos por el canal
radioeléctrico y con cada llamada siempre cambian los datos de transacción de
autentificación.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 155
Intromisión.- alguien puede meterse en una comunicación después de
establecerse, pero antes de haber empezado la conversación del usuario
legftimo.
El daño económico causado al usuario individual puede ser mínimo, debido a que
puede ser atacado una sola vez. Esto se debe a que los ataques se realizan en
forma aleatoria. El daño económico causado al proveedor del servicio puede ser
importante, si aceptan las quejas de los usuarios acerca de las interrupciones en
la llamada.
Las siguientes son medidas preventivas:
i. Utilización de un sistema de cifrado para señalizar transacciones por el
radiocanal.- se cifran los mensajes de control de llamada intercambiados
durante la llamada.
u- Autentificación repetida durante una llamada.- impide los intentos de
intromisión. Se debe considerar la frecuencia a la que se realizan las
autenticaciones para evitar que el intruso tenga la oportunidad de reunir la
cantidad de información necesaria para descifrar los datos secretos de
usuario transmitidos durante la transacción.
i¡¡. Cifrado de datos de conversación.- evita que el intruso utilice un enlace de
comunicación transparente, si la intromisión se realizó después de haber
concluido el cifrado. Este es un tipo de protección pasiva.
5.3.1.1.3. Amenazas a la integridad
Las amenazas a la integridad de la información son las siguientes:
Manipulación coherente de los datos de usuario.- un intruso puede alterar la
información de la comunicación del usuario de tal manera que tenga un significado
diferente a la original sin que los usuarios se den cuenta de ello. El usuario
víctima puede recibir mensajes falsos.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 156
El grado de daño depende del usuario y del tipo de mensaje falso recibido. Es
difícil de detectar este tipo de amenaza.
Las medidas preventivas son:
1. Adición de una firma a los datos de usuario.- la firma de usuario es generada
con algoritmos de "cifrado de clave secreta" o "cifrado de clave pública". Para
transmisión en tiempo real se usan claves desconocidas por los intrusos y
otros usuarios. La firma de usuario impediría la manipulación consiente.
2. Autenticación repetida durante /a llamada.- ya fue descrito esto más arriba.
Registro malicioso de la ubicación,- un intruso intenta registrar a un usuario
legítimo en una ubicación errónea dando como resultado la imposibilidad de
accesar a ciertos servicios.
El grado del daño es diferente en cada caso.
Como medidas preventivas se tienen;
A. Autentíficación en cada transacción de! registro de ubicación.
B. Utilización de un sistema de cifrado para transacciones de registro de la_
ubicación.- se utiliza esto si se tiene un método seguro para el intervalo de
claves.
C. Registro de /a ubicación cada vez gue se origina una llamada.- reduce los
daños al usuario.
Manipulación maliciosa del perfil de servicio de usuario.- un ejemplo de
manipulación maliciosa realizada por un intruso es la implantación de un virus en
la base de datos de perfil de servicio de usuario, afectando al usuario y al
proveedor del servicio.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 157
El usuario se ve afectado al no poder disponer de la totalidad de los servicios a
los que podía accesar. La introducción de un virus o la manipulación del perfil de
servicio causa daños a la red, esto afecta al proveedor de servicio.
Las siguientes son medidas preventivas:
a) Autentificación en cada transacción de manipulación.
b) Utilización de un sistema de cifrado para transacciones de manipulación.- se
usa si se tiene un método seguro para el intercambio de claves.
5.3.1.2. Amenazas a la confidencialidad, privacidad y anonimato
Este tipo de amenazas son las siguientes:
5.3.1.2.1. Revelación de identidades de usuarios
Tanto el usuario transmisor como el receptor que son víctimas de esta amenaza
pueden estar expuestos a un riesgo que no se puede identificar.
Las medidas preventivas son:
(a) Utilización de un sistema de. cifrado de las identidades.- se cifran las
identidades en los mensajes de control de llamada.
(b) Utilización de. identidades de. usuario temporales.- las identidades son válidas
durante un periodo limitado,
5.3.1.2.2. Revelación de la ubicación de usuarios
Los intrusos pueden seguir a los usuarios ubicados, los cuales pueden estar bajo
un riesgo que no se puede identificar.
Las medidas preventivas son las mismas que las del caso anterior.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 158
5.3.1.2.3. Escucha furtiva de la comunicación del usuario
El grado del daño depende de quién sea el usuario. Por ejemplo, si el usuario es
una persona vinculada con el comercio puede derivarse en el espionaje
económico. Los usuarios víctimas no son capaces de identificar los riesgos o los
inconvenientes a los que se enfrentan.
Como medida preventiva se tiene:
Utilización de un sistema de cifrado.- el cifrado se realiza en los canales de
comunicación de usuario.
5.3.2 AMENAZAS ACCIDENTALES
Son las causadas por errores operacionales del usuario, errores de transmisión,
etc. Todavía no se pueden identificar los peligros o riesgos a los cuales se
enfrentan los usuarios que son víctimas de este tipo de amenaza ni tampoco las
medidas preventivas.
5.3.3 AMENAZAS ADMINISTRATIVAS
No se relacionan directamente con la interfaz radioeléctrica porque son causadas
por falta de administración y gestión de servicios, el abuso de privilegios, etc.
5.3.3.1. Intrusión en la base de datos del abonado/usuario
Un intruso (por ejemplo, un empleado deshonesto del proveedor) puede acceder a
las bases de datos que son vulnerables, ya que requieren de auditorias,
mantenimiento y reservas.
Esta amenaza puede derivar en imitación, por lo que puede causar los mismos
daños que la imitación. Además, puede verse afectada la privacidad del usuario
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 159
con las correspondientes consecuencias que conlleva esto, asimismo puede
afectarse a la red en sí.
Se tienen las siguientes medidas preventivas:
I. Reglamentación de acceso.- se puede limitar el acceso a la base de datos a
un número mínimo de empleados y prohibir el acceso a los que no son
empleados.
II. Cifrado de datos almacenados en /a base de datos.- requiere de
disposiciones para mantener segura la clave maestra. El intercambio de
claves públicas elimina la necesidad del intercambio previo de información
secreta de usuario.
5.3.3.2. Introducción de credenciales de usuarios en otras redes
Si el sistema permite el tránsito nacional e internacional, los datos secretos
pueden ser identificados por personas deshonestas cuando el usuario transita a
una red extranjera.
Esto permite al intruso hacer una imitación.
Como medida preventiva se tiene:
Prohibición de transmitir datos secretos asociados con e_/ usuario.- al impedir que
se transmita datos secretos de usuario a redes extranjeras, deben existir datos no
secretos para que le operador de red/proveedor de servicio visitado realice la
autenticación en cada transacción relacionada con el establecimiento de llamada
o con el registro de la ubicación.
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CAP. V SEGURIDAD 160
5.3.3.3 Intrusión en la base de datos del sistema o funciones de control de
red
Un intruso puede acceder a la base de datos de las funciones de control de red
para modificarlas maliciosamente o implantar un virus malicioso en ella dando
como resultado una anomalía imprevista en el funcionamiento, daños en la
integridad, e incluso el colapso de toda la red.
Como medidas preventivas se tienen:
1. Aislamiento de la_ base de datos del sistema o de funciones de control de
usuario con respecto a. ¡as redes públicas.- esto tiene el inconveniente de que
limita extremadamente la posibilidad de mantener los elementos de red, tales
como estaciones de base radioeléctricas situadas en diferentes lugares
geográficos.
2. Autorización v autentificado!! de la entidad que accede a la base de datos del
sistema o funciones de control de red.- solo personas autorizadas tienen
acceso a funciones especificas. Para que estas personas realicen su trabajo
deben ser debidamente autentificadas por la red.
5.4. PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD <iv>
Los procedimientos de seguridad que se utilizan en IMT2000 son los siguientes:
1. Procedimientos de segundad elementales:
1.1. Confidencialidad de la identidad del usuario y del terminal en la interfaz
radioeléctrica.
1.2. Confidencialidad de la identidad del usuario y del terminal en la interfaz
proveedor servicio/operador de red.
1.3.Autentificación de usuario.
(KO Esta parte es el anexo 3 de la recomendación 1078 de la UIT - R
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V SEGURIDAD 161
1.4.Autentificación del terminal.
1.5. Cifrado.
2. Procedimiento de seguridad durante la actualización de la ubicación:
2.1. Actualización de la ubicación inicial.
2.2.Actualización de la ubicación dentro de una zona del operador de red
IMT2000.
2.3. Actualización de (a ubicación a través de la frontera de diferentes zonas de
operadores de red IMT2000.
3. Procedimientos de seguridad durante el establecimiento de la llamada:
3.1. Llamada IMT2000 entrante.
3.2. Llamada IMT2000 saliente.
4. Procedimiento de seguridad durante las llamadas:
4.1. Procedimientos de seguridad durante el traspaso.
4.2. Procedimientos de seguridad durante las modificaciones en el curso de la
llamada.
5. Procedimientos de seguridad durante la liberación de la llamada:
5,1. Liberación de la llamada.
6. Procedimientos de seguridad relacionados con servicios de segundad
específicos:
6.1.Autentificación periódica.
'6.2.Autentificación del proveedor de servicio 1MT2000 propio.
6.3. Autenticación de operador de red IMT2000.
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CAP. V! IMT2000 EN ECUADOR 162
CAPITULO VI
IMT2000 EN EL ECUADOR
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2QOO EN ECUADOR ^ 163
Para terminar el presente estudio se analiza la posibilidad de aplicar
IMT2000 en un país subdesarrollado, fundamentalmente en el
nuestro, como una solución a las dificultades en las
telecomunicaciones.
6.1 IMT2000 PARA LOS PAÍSES EN DESARROLLO0'
La tecnología de tercera generación de los sistemas de Telecomunicaciones
Móviles Internacionales pretende satisfacer las necesidades de comunicaciones
de los países en desarrollo a través de la instalación de equipos robustos y de
bajo consumo de potencia, que necesitan poco mantenimiento y de sistemas
modulares flexibles que permiten un crecimiento de la red y número de usuarios
fácil y ordenado.
Todo esto realizado a precios económicos y con la calidad suficiente para dar
servicios comparables a los que presta hoy en día la red fija, tanto a usuarios
móviles como fijos en una amplia gama de densidades de usuarios y zonas de
cobertura; lo que permitiría reducir la diferencia existente en cuanto a medios de
telecomunicación entre los países desarrollados y subdesarrollados.
6.1.1 VENTAJAS DE LAS TECNOLOGÍAS IMT2000
Tomando en cuenta que los 1MT2000 han sido concebidos principalmente para
telecomunicaciones móviles que interesan tanto a países en desarrollo como a
países desarrollados, el objetivo de este capítulo es resaltar los intereses de los
países en desarrollo, entre ellos el Ecuador, promoviendo la aplicación de
IMT2000 para los servicios fijos.
Se pueden verificar algunas ventajas claras que prestan los IMT2000 para los
países en desarrollo:
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT20QO EN ECUADOR 164
- Flexibilidad para comenzar con una configuración pequeña y sencilla y
desarrollarla conforme a las necesidades.
- Adaptación a necesidades especiales.
- Células grandes, repetidores y uso de satélites.
- Capacidad de proporcionar con rapidez servicios vocales y no vocales en
nuevas y extensas zonas geográficas.
- Reducción de costes resultante de las mejoras tecnológicas, normalización,
diseño modular y utilización masiva de los IMT2000.
Los [MT2000 constituyen una solución del tipo radioeléctrico, y como tal ofrecen
todas las ventajas del acceso a la red inalámbrica. En la Fig. 6.1 se ilustra la
posible utilización de interfaces radioeléctricos del IMT2000 para accederá la red
inalámbrica en el servicio fijo.
6.1.2 OBJETIVOS QUE PERSIGUEN LOS PAÍSES EN DESARROLLO
Cada país en desarrollo tiene su prioridad en cuanto a la importancia de los
objetivos a cumplir, sin embargo, es importante señalar los aspectos y
características comunes interesantes para todos los países en desarrollo, y que
requieren una atención especial: requisitos del servicio fijo, normalización y
flexibilidad.
6.1.3 EL SERVICIO FIJO
Para muchos países incluyendo el nuestro, en donde la densidad telefónica es
baja (9.33% en Ecuador), el objetivo más importante que se ha definido para
IMT2000, es que pueda utilizarse para proporcionar servicio a usuarios fijos en el
medio rural o en zonas urbanas.
w Información basada en la recomendación de la ITU-R 819-2-s
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI JMT20QO EN ECUADOR 165
b) Escenario suburbano/rural
Edificio de oficinas
Pequeña empresa/casa
Central local
Interfaz radioeléctríca
Inierfaz radioeléctríca
Interfaz radioeléctrica
c) Escenario de zonas apartadas
Satélite
Terminal (teléfono/datos)
Zona de cobertura
Pequeña central rural'centralita privadaRepetidor
Enlace de conexión
Figura 6.1 : Algunas utilizaciones posibles de las interfaces radioeiectricasIMT2000 para e! acceso inalámbrico por los sistemas del servicio fijo
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI ÍMT200Q EN ECUADOR 166
La solución radioeléctrica es ideal cuando la red alámbrica incrementa demasiado
sus costos tratando de salvar grandes distancias de terrenos rurales y
condiciones climáticas difíciles, impidiendo además una planificación de la red de
planta exterior en las zonas urbanas.
Para Ecuador particularmente, que tiene zonas rurales extensas y privadas de
servicios de telecomunicaciones, sería atractiva la idea de acceder tanto a
sistemas por satélite como terrenales, haciendo uso de la misma banda de
frecuencias o bandas de frecuencias adyacentes. Sería posible enlazar
estaciones de base rurales y de zonas aisladas.
6.1.4 NORMALIZACIÓN
Son indudables las ventajas de normalizar los numerosos interfaces asociados
con el 1MT2000, incluyendo el interfaz radioeléctrico, con el objetivo de regular el
desplazamiento regional o mundial de las estaciones móviles y personales, así
como para la coordinación de las atribuciones del espectro radioeléctrico y su
adecuada planificación.
La utilización de elementos normalizados, tales como codees de señales vocales,
componentes de RF, etc, permite que algunos países en desarrollo tengan Interés
en la fabricación de aquellos, consiguiendo así una reducción considerable en los
costos globales del sistema.
6.1.5 FLEXIBILIDAD
Debido a que en el acceso inalámbrico fijo FWA (Fixed Wireless Access), no es
necesario una gestión de la movilidad, el sistema puede reducir su complejidad al
minimizarse los requisitos en materia de métodos de codificación y diversidad
para combatir los casos graves de ensombrecimiento, desvanecimiento y
dispersión del tiempo de propagación, constituyéndose este tipo de acceso en
una aplicación muy importante para los países en desarrollo.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR
Para países como el nuestro la flexibilidad del sistema se verá reflejada en la
posibilidad de definir un sistema los más sencillo posible, como por ejemplo sólo
para telefonía, tanto desde e! punto de vista del soporte físico (terminales,
estaciones de base) como del soporte lógico. Ello puede reducir los costes y
simplificare! mantenimiento.
Además, los servicios fijos presentan necesidades especiales, tales como:
repetidores y estaciones de base; centralitas privadas (PABX), concentradores o
pequeñas centrales rurales con enlaces inalámbricos, diferentes tipos de equipo
terminal, etc, lo que significa, que el sistema debe ser capaz de configurarse para
situaciones de tráfico elevado por terminal.
Para los países en desarrollo es de gran importancia disponer de una estructura
modular que permita configuraciones sencillas y crecimientos futuros.
6.2 CÉLULAS DE GRAN TAMAÑO, NECESIDAD DE
REPETIDORES Y UTILIZACIÓN DE SATÉLITES
Las zonas extensas con baja densidad de abonados pueden ser atendidas por
sistemas terrenales o de satélite.
6.2.1 POSIBILIDADES OFRECIDAS POR LOS SATÉLITES
El acceso satelital puede ser usado para dar servicio a zonas donde no es factible
económica o físicamente la instalación de una infraestructura terrena, pudiendo
"ser el sistema satelital una red independiente o una ampliación de una red
terrenal existente.
Algunos proveedores de servicios en países desarrollados han propuesto utilizar
un terminal que tenga la posibilidad de funcionar con sistemas de satélite y
terrenales. El servicio sería prestado por medios terrenales en las zonas donde la
densidad de tráfico lo justificase, y por satélite en las demás zonas.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI 1MT2000 EN ECUADOR . 168
6.2.2 CÉLULAS DE GRAN TAMAÑO EN SISTEMAS TERRENALES Y
NECESIDAD DE REPETIDORES
Algunos aspectos deben cumplirse para la aplicación al servicio fijo de IMT2000;
por ejemplo, las células deben ser grandes, puesto que la distancia que ha de
cubrirse es a menudo mayor que la realizable con una célula; los trayectos
radioeléctricos son fijos y bien definidos y la intensidad media de tráfico por
abonado es típicamente 3 ó 4 veces superior a la del servicio móvil.
En un sistema móvil celular, los centros de las células están normalmente
conectados a un sistema de conmutación mediante enlaces punto a punto por
radio, cable o fibra óptica. Se ha demostrado que la utilización de un repetidor
para proporcionar servicio a grupos de abonados situados más allá de la zona de
visibilidad directa es económicamente eficaz en los sistemas de comunicaciones
punto a multipunto actualmente disponibles.
Debe incluirse la posibilidad de un repetidor en la estructura básica de los
IMT2000 sin que ello afecte negativamente a las aplicaciones móviles.
Otro factor a tener en cuenta cuando se realice un repetidor es el retardo de
propagación radioeléctrica admisible debido a las mayores distancias y el retardo
de procesamiento inherente a los propios repetidores. Debe señalarse que es
posible utilizar varios repetidores en serie para cubrir grandes distancias o salvar
terrenos montañosos. El diseño de los IMT2000 debe admitir dichos retardos, si
bien quizás de manera opcional.
6.2.3 ANTENAS Y POLARIZACIÓN
La antena en el lado de abonado fijo puede ser directiva, simple y ubicada a baja
altura para optimizar el enlace con la estación base (que normalmente emplea
una antena omnidireccional o sectorial). Mientras tanto que en la estación de
EPN-FIE • Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 169
base debe utilizarse una antena situada a la mayor altura posible para una
cobertura amplia.
En general, los servicios móviles utilizan polarización vertical. El servicio fijo
permite también utilizar polarización horizontal en los casos en que sea ventajoso.
En las ubicaciones de los repetidores puede aprovecharse de manera muy
efectiva la discriminación entre las polarizaciones vertical y horizontal.
6.2.4 INTERCONEXIÓN DE REDES IMT2000 AISLADAS, REGIONALES Y
NACIONALES
En la Fig. 6.2 se ilustra la situación típica, en la que un cierto número de redes"
IMT2000 se conectan a través de la RTPC analógica/digital disponible.
RTPC analógica/digital disponible
Figura 6.2: Interconexión de redes IMT2000
Con el objetivo de que todos los servicios de IMT2000 estén disponibles a través
de esta red será necesario en algunas ocasiones conectarlas redes IMT2000 con
la RTPC en un cierto número de puntos, mientras que en otros, por ejemplo,
cuando la RTPC es analógica y utiliza centralitas mecánicas, es preferible
establecer la conexión en un solo punto, dado que así todas las redes IMT2000
pueden aprovechar todos los servicios IMT2000.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI 1MT2000 EN ECUADOR 170
Este último escenario, se ilustra en la Figura 6.3, en el que se dispone de rutas
troncales digitales para interconectar las regiones de los IMT2000.
Punto de conexióna la RTPCanalóaica
Figura 6.3: Interconexión de redes 1MT2000 en un solo punto de la RTPC
Cuando no se dispone de esas rutas troncales, se tendrían que construir
utilizando, técnicas corrientes como fibra óptica, cable, radioenlaces punto a
punto, radioeníaces punto a multipunto, satélite, etc.
Por ejemplo, puede que resulte adecuado realizar la interconexión de las redes
IMT2000 vía satélite o mediante radiocomunicaciones terrenales, según las
dificultades del terreno (por ejemplo, desiertos, bosques densos, cadenas
montañosas, grandes extensiones de agua) y la distancias entre las redes y
comunidades.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 171
Características Requisitos del servicio fijo
1. Codificación de la voz
— velocidad binaria
- ruido de! circuito
- calidad de la voz
2. Cobertura
radioeléctrica
- repetidores
Los IMT2000 deben proporcionar unas prestaciones
comparables a las conseguidas en la red del servicio fijo.
La arquitectura de los IMT2000 debe permitir utilizar
repetidores.
3. Vida útil de diseño
4. Fiabilidad
5. Condiciones
ambientales
6. Consumo de energía
7. Antenas
Para aplicaciones permanentes del servicio fijo se
requieren de 15 a 20 años.
El tiempo medio entre fallos para estaciones de abonado
y estaciones de base debe ser muy alto a fin de
conseguir un coste de mantenimiento aceptable.
Algunos equipos pueden estar expuestos al medio
ambiente exterior. Deberán soportar lluvia, nieve, polvo,
arena, corrosión, insectos, y un amplio margen de
temperatura y humedad, en todas sus combinaciones.
Tan bajo como sea posible para permitir la utilización de
las fuentes de energía solar y otras fuentes alternativas
Directiva en las estaciones de abonado (en algunos
casos, también en la estación de base), para un diseño
optimizado del trayecto radioeléctrico utilizando las
polarizaciones vertical y horizontal.
NOTA 1 - Es importante que las características 1 y 2 arriba señaladas se tengan en cuenta en el
diseño básico de los IMT2000. Algunas de las áreas en las que las aplicaciones del servicio fijo
requieren un diseño especial aparecen bajo las características 3 a 7.
Cuadro 6.1 Requisitos para el servicio fijo
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 172
6.3 BOSQUEJO DE DISEÑO DEL SISTEMA IMT2000 PARA EL
ECUADOR
El modelo que se propone a continuación está basado en el sistema de
evaluación WCDMA de Ericsson que ha sido experimentado ya en Estocolmo con
e! objetivo de demostrar el potencial de los sistemas de tercera generación.
Figura 6.4 Perspectiva general del sistema
6.3.1 PERSPECTIVA GENERAL DEL SISTEMA
El sistema de evaluación WCDMA (figura 6.4) consta de:
• El simulador de estación móvil (MS-SIM), aunque a las estaciones móviles se
les llama a veces terminales móviles.
• La estación transceptora base (base transceiver station BTS).
• El controlador de la red de radio (radio network controller RNC).
• El centro de conmutación de servicios móviles (mobile sen/ices switching
center MSC).
• El sistema de operaciones WCDMA (WCDMA operations system WOS).
(O Figura tomada de la revista Ericsson Revíew No 2, 1999
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2QOO EN ECUADOR 173
6.3.2 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA
El sistema opera dentro de la banda de IMT-2000 y tiene las siguientes
características:
• Distancia dúplex 190 MHz.
• Dúplex por división de frecuencia FDD.
• Velocidad de chip de 4.096 Mega chips por segundo (Mcps)(l).
• Ancho de portadora de 5 MHz.
• Método de modulación / demodulación: QPSK.
• Método de codificación / descodificación:
o Codificación interna para ios canales de tráfico y ACCH.
o Codificación convolucional (R = 1/3, K = 9), descodificación de Viterbi
de decisión por software.
o Codificación interna para los canales de control excepto ACCH.
o Codificación convolucional (R = 1/2, K = 9), descodifícación de Viterbi
de decisión por software,
o Entrelazado de bits (todos los canales).
Cada canal de red WCDMA podrá ser conectado en un solo sector. Por el
contrarío, los canales podrán ser libremente distribuidos en tres sectores y dos
portadoras.
El MSC podrá manejar 16 codificadores - descodificadores para un total de 16
conexiones de voz de red fija. El operador de la red IMT2000 en Ecuador,
utilizará seguramente dos centrales de conmutación móviles en ios dos polos
comerciales del Ecuador: Quito y Guayaquil, cada una de estas centrales MSC se
interconectarán con Andinatel y Pacifictel respectivamente a través de las 16
conexiones antes mencionadas.
En cada BTS, será posible conectar una capacidad de tráfico correspondiente a:
Ver Glosario de términos.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT200Q EN ECUADOR 174
• 6 sectores con una portadora de 5 MHz; o
• 3 sectores con dos portadoras de 5 MHz por sector.
Para la transmisión por conmutación de circuitos es posible conectar;
• 64 conexiones de voz;
• 16 conexiones a 64 kbit/s; o
• 2 conexiones a 384 kbit/s.
Para la transmisión por conmutación de paquetes, es posible conectar;
• 8 conexiones de conmutación de paquetes a 76 kbit/s; o
• 2 conexiones de conmutación de paquetes a 470 kbit/s.
También es posible mezclar servicios; por ejemplo;
• 16 canales de voz;
• 4 conexiones a 64 kbit/s;
• 2 conexiones de conmutación de paquetes a 76 kbit/s; y
• 1 conexión de paquete de datos a 472 kbit/s.
6.3.3 CALCULO DEL TAMAÑO DE LAS MICRO CELDAS
Para el presente cálculo se ha asumido lo siguiente:
o Que el sistema IMT2000 podría estar operativo en el Ecuador en el año 2010,
por lo que los datos de población, número de usuarios, etc, están proyectados
para ese entonces.
o Que la población es uniforme en todo el país y que el tráfico más
representativo dentro del cálculo del tamaño de las microceldas es el tráfico
urbano vehicular y urbano peatonal.
o Que el equipo empleado en radiobases, centrales de conmutación móviles,
etc, son los que propone Ericsson en su sistema de evaluación WCDMA.
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CAP. VI IMT20QO EN ECUADOR 175
o Que el tráfico generado por cada abonado urbano peatonal y vehicular es el
señalado en la recomendación de ¡a UIT-R 1390; esto es, para abonados
peatonales 48 seg-llamada por usuario y para abonados vehiculares 24 seg-
llamada por usuario, lo que nos dan tráficos de 13.33mE y 6.66 mE
respectivamente.
o Que dado que cada celda dispondrá de 64 canales de voz (modelo WCDMA
de Ericsson), el tráfico de voz que puede manejarse considerando un grado de
seíA/icio del 2%, según Erlang será de: 53.428 Erlangs.
o Que en la ciudad de Quito de cada 100 usuarios potenciales de servicios de
conversación, el 95% son abonados peatonales y el restante 5% son
abonados vehiculares; por tanto manejarán un tráfico proporcional a estos
porcentajes dentro de la celda, esto es 50.75E para abonados peatonales y
2.67E para abonados vehiculares.
o Que la forma de la celda de radio R es hexagonal y el área se calcula como:
Área = 3V3R2 / 2
o El número de abonados peatonales se calcula dividiendo el tráfico peatonal de
50,75E para el tráfico que genera cada usuario de 13,33mE, obteniendo como
resultado el número de abonados de 3807,7. Con un análisis similar se
obtiene una capacidad de la celda de 401,1 abonados vehiculares.
Como se muestra en la tabla 6.2 se calcula a continuación el número de usuarios
potenciales puesto que los 3807,7 abonados peatonales son sólo el 23,26%
(índice de penetración del servicio conversacional) del total de usuarios
potenciales.
Como gracias a la recomendación UIT-R 1390 se sabe la densidad de usuarios
peatonales (1 cada 10 m2) y vehiculares (1 cada 333,33 m2), es posible calculare!
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 176
área que cubrirían todos los usuarios potenciales, hallando así el área total de la
celda.
Por último se puede calcular el radio de la celda como;
R = 2A / 3V3
Con lo que para un área de 808037,4 m2 por sector se tendría un área total de
2,424 Km2 con lo que se tendría un radio de la celda hexagonal de 966 m.
Peatonal
Vehicular
Tráfico
por
abanado
13.33mE
6.66mE
Porcentaje
de tráfico
95%
5%
Tráfico
Total
50.756E
2,671 E
Número
de
abonados
3807,7
401,1
Usuarios
potenciales
17910,9
1886,78
Área ocupada
por usuarios
(m2)
179109,9
628927,5
Área total
de cada
sector (m2)
808037,4
808037,4
Radio
de la
celda
(m)
966
966
Tabla 6.2: Cálculo de! tamaño de las microceldas
Una vez que se sabe que el tráfico denso urbano en interiores se maneja con las
pico células(l) y que se ha especificado la forma en que las ciudades de nuestro
país serán cubiertas de estaciones base con micro células, es hora de hablar del
tráfico generado por los abonados de telefonía fija y móvil inalámbrica suburbanos
y rurales, así como el servicio que debe darse en las carreteras más transitadas
del país.
Pero el número de abonados suburbanos, rurales y en carreteras así como el
tráfico generado por aquellos es bajo, mientras que el área de cobertura resulta
ser realmente grande, así que en este caso se impone la utilización de una macro
celda, para lo cual se cree conveniente el uso del los HAPS o Estaciones en
Plataformas de Gran Altura.
Ver Capítulo II
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI 1MT2QQO EN ECUADOR 177
6.3.4 ESTACIÓN EN PLATAFORMA DE GRAN ALTURA (HAPS)(i)
Es una estación situadas en un punto fijo de la estratosfera a una altura
comprendida entre 21 y 25 km. La comunicación se establece entre la plataforma
y los terminales de usuario en el suelo, en una disposición celular que permite una
reutilización de frecuencias considerable.
Los terminales de usuario se clasifican según su situación en una de las tres
zonas siguientes; zona de cobertura urbana, zona de cobertura suburbana y zona
de cobertura rural, respectivamente.
6.3.4.1 Zonas de Cobertura
- Zona de cobertura urbana; La zona de cobertura urbana se extiende entre 36 y
43 km desde un punto situado directamente bajo la plataforma. Los usuarios
de estas zonas pueden utilizar módems de terminal de usuario portátil con una
abertura de haz de unos 11°. Todos los usuarios de estas zonas tendrán un
ángulo de elevación comprendido entre 30° y 90° desde el suelo hacia la
plataforma HAPS. Los terminales de usuario requieren aproximadamente una
potencia de RF de transmisión de 0,15W.
- Zona de cobertura suburbana; La zona de cobertura suburbana va desde la
zona de cobertura urbana hasta 76,5/90,5 km, dependiendo de la altitud de
funcionamiento. Los ángulos de elevación oscilan entre 15° y 30°.
- Zona de cobertura rural: Los ángulos de elevación van de 15° a 5°. Esta zona
se reserva para el acceso especializado de gran velocidad punto a punto y
para coberturas de zona amplia en bandas de frecuencia inferiores, tales como
las de 800 MHza5GHz.
Basado en la recomendiación 1500 de la UIT-R
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI [MT2000 EN ECUADOR 178
Zona de
Cobertura
Urbana
Sub urbana
Rural
Ángulos de
elevación
(grados)
90-30
30-15
15-5
Alcance del Suelo (Km)
Plataforma a 21
0-36.4
36.4-78.4
78.4-240
Plataforma a 25
0-43.3
43.3-93.3
93.3-285,8
Tabla 6.3: Zonas de Cobertura
Las HAPS funcionan con células solares y células de regeneración de
combustible hidrógeno - oxígeno(1)
La HAPS vuela gracias a hélices de velocidad variable movidas por motores
eléctricos. Las HAPS mantienen su posición gracias a un sensor GPS diferencial
que la mantiene dentro de un círculo de 400 m de diámetro y que le permite un
desplazamiento vertical entre 700 m y -700 m.
La carga útil está formada por:
• Un sistema giroscópico de tres ejes que compensa el movimiento para
mantener una zona de cobertura estable.
• Sistema de antenas de ranura gíroscópica que proyectará un total de 700
haces en las zonas de cobertura urbana, suburbana y una cobertura selectiva
hasta llegar a 700 haces en la zona de cobertura rural. Presentará un plan de
reutilización de frecuencias de 7:1.
• 6.3.4.2 Tamaño de la Mega Célula
El país se va a cubrir con una sola mega célula generada por una HAPS ubicada
a 24 Km de altura, lo cual representa un radio de 274,3 Km, suficiente para cubrir
casi por completo todo el país (ver figura 6.5).
(1) Ver glosado
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 179
• Ubicación de la HAPS
Figura 6.5: Cobertura del Ecuador con una HAPS
6.4 NECESIDADES REALES DE ESPECTRO EN ECUADOR
Siguiendo ios parámetros de cálculo indicados en la recomendación 1390 de la
U!T - R se calcula el espectro que IMT2000 necesitará para funcionar en nuestro
país. El análisis se lo realizará asumiendo el grado de aceptación que tendrá la
tecnología en el año 2010.
6.4.1 CONSIDERACIONES GEOGRÁFICAS
Se analiza el entorno geográfico en el que se va a encontrar la unidad de usuario,
considerando ei sentido del enlace, la geometría y área de las células.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 180
6.4.1.1. Entorno
IMT2000 funcionará en una gran variedad de entornos, los cuales se determinan
en función de la densidad de usuarios (urbana densa, urbana, suburbana, rural)
y de la movilidad (en interiores, peatonal, vehicular). Al realizarla combinación de
estos aspectos se obtiene 12 entornos. Para que el análisis no sea muy largo (ya
que se debe realizar cálculos para todos los entornos) se puede escoger pocos
entornos representativos, los cuáles pueden ser; interiores urbanos de alta
densidad (por ejemplo oficinas), peatonal urbano (personas a pie en la calle) y
vehicular urbano (vehículos en movimiento). Es necesario considerar que varios
de estos entornos pueden superponerse.
6.4.1.2. Sentido de cálculo
Debido a que las características de los enlaces pueden ser diferentes se elige el
sentido del cálculo.
Primero se va a realizar el cálculo considerando el enlace ascendente (del
terminal móvil a la estación base), después se va a realizar el análisis para el otro
sentido.
6.4.1.3. Geometría de las células.
Las células pueden tenerforma circular o hexagonal.
. Para los interiores urbanos de alta densidad se va a usar células circulares de 100
m de diámetro (picocélula), y para los entornos urbanos peatonal y vehicularse va
a utilizar las células hexagonales de 966 m de radio con tres sectores que se
calcularon anteriormente en el numeral 6.3.3 (microcélula).
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 181
6,4.1.4, Superficie de las células
Área célula circular = 7c.R2= 7c.(100m/2)2 - 7,853.1o'3 Km2
Área cé[u!a heXagonai = (3/2).(Vs).R2= (3/2).(^3).(966 m)2 = 2.424 Km2.
Cada uno de los sectores tendrá por área 0.808 Km2 •
6.4.2. CONSIDERACIONES DE MERCADO Y DE TRAFICO
Se analiza los servicios que IMT2000 va a manejar y el nivel de aceptación que
van tener en el público.
6.4.2.1. Tipo de servicio
IMT2000 ofrece varios servicios al usuario cada uno con sus velocidades de
transmisión netas de usuario (Kbps). Estos servicios y velocidades se ven en la
tabla 6.4.
^~~ — Uelocidades de transmisión
Servicio " — — — -^_^^
Conversación
Beeper
Datos conmutados
MulUmedios de medio nivel
Multimedios de alto nivel
Multimedios interactivos de alto nivel
Enlace descendente
16
14
64
384
2000
128
Enlace ascendente
16
14
64
64
128
128
Tabla 6.4: Servicios y velocidades de IMT200 [Kbps]
Los servicios de conversación y de datos conmutados usan conmutación de
circuitos, los demás pueden usar conmutación de paquetes.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI 1MT2000 EN ECUADOR 182
6.4.2.2. Densidad de población
La cantidad de personas (usuarios potenciales de IMT2000) que existen en un
entorno se expresa como una densidad de población.
Para el entorno urbano denso en interiores se puede asumir 250000
personas/Km2. En otras palabras, en este entorno cada persona ocupará 4 m2.
Este es un espacio muy cómodo en el que puede caber un escritorio, una mesa
para computadora y una silla.
Para el entorno urbano peatonal, la densidad puede ser 100000 personas/Km2.
Esto significa que una persona dispondrá de 10 m2 en una calle para sí. Esto
ocurre cuando se transita por calles medianamente concurridas.
Para el entorno urbano vehicular se define, en este caso 3000 vehículos/Km2, En
333,333 m2 habrá un vehículo. Este fenómeno se presenta en una calle
medianamente circulada.
6.4.2.3. Nivel de penetración
Cada uno de los servicios indicados en el punto 6.4.2.1. tendrán diferentes grados
de aceptación, esto se determina como un porcentaje de la población (nivel de
penetración). Por facilidad de cálculo se asume que en cada uno de los entornos
considerados, los servicios tendrán los mismos niveles de penetración.
.En cuanto al servicio de conversación, con los datos obtenidos de las tabla 6.5 se
puede obtener un índice de crecimiento, el cual permite determinar que en el año
2010, ía cantidad de abonados de celular será 3167371(1). Se puede asumir que
todos estos son usuarios del servicio de 1MT2000.
t1) En anexos se presenta la tabla que se usó para llegar a esta deducción
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 183
Asumimos que la cantidad de abonados a ios demás servicios de IMT2000 será
un porcentaje de la de los abonados del servicio de voz, por lo tanto, se asume
que la cantidad de los usuarios en el año 2010 de:
• beeperserá e! 55% , es decir, 1742054.
• Datos conmutados será el 20%, es decir, 633474.
• Multimedios de medio nivel será el 25%, es decir, 791843.
• Multimedios de alto nivel será ei 25%, es decir, 791843.
• Multimedios interactivos de medio nivel será el 35%, es decir, 1108580.
FECHA
Dic-94
Dic-95
Dic-96
Dic-97
Dic-98
Díc-99
Ene-00
Feb-00
Mar-00
Abr-00
Mayo-00
Junio-00
Julio-00
Agosto-00
OTECEL(BellSouth)
5300
23800
23295
62345
115154
186553
193.484
199.508
195.198
209.392
216.127
218.228 !
210.886 |
201.823
CONECEL (Porta)
13620
30548
36484
64160
127658
196632
204,457
218.161
227.462
228.580
217.332
219.509
222.275
225.043
TOTAL
18920
54348
59779
126505
242812
383185
397.941
417.669
422.660
437.972
433.459
437.737
433.161
426.866
Tabla 6.5: Abonados de telefonía celular®
® www.aupertcl.gov.ee
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 184
Si se considera que la población de Ecuador será, en el año 2010, 14898554
habitantes, se ve que el índice de penetración del:
> Servicio de conversación es: 21,26%
> Servicio de beeper es: 11,693%
> Servicios de conmutación de datos: 4,252%
> Servicios de multimedios de medio nivel: 5,315%
> Servicios de multimedios de alto nivel: 5,315%
> Servicios de multimedios interactivos de alto nivel: 7,441%
6.4.2.4. Usuarios/célulat1)
Este valor se calcula con la fórmula:
Usuarios/célula = (Densidad de población).(Nivel de penetración).(Área de la
célula)
En la tabla 6.6 se ve los resultados obtenidos.
— - — EntornosServicios ~~~ ~___ _
ConversaciónBeeper
Datos conmutadosMultimedios de medio nivel
Multimedios de alto nivelMultimedios interactivos de alto nivel
Interiores urbanosde alta densidad
417230
83104104146
PeatonalUrbano
1718194503436429542956013
VehicularUrbano
515283103129129180
Tabla 6.6: Usuarios/célula considerando entornos y servicios
6.4.2.5. Parámetros de tráfico
Se asume (por facilidad de cálculo) que, los datos presentados a continuación son
los mismos para ambos enlaces.
{1J En los entornos urbanos peatonal y vehicular, se refiere a los usuarios/sector.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 185
Aa) Intentos de [¡amada en la hora carnada
Son los intentos de llamada que el usuario medio realiza en la hora cargada.
Sus unidades son: número de llamadas en la hora cargada. En la tabla 6.7 se
presentan estos datos.
— — - — ____^ Entornos
Servicios "" — -— -___^^
Conversac/ón
Seeper
Datos conmutados
Multimedios de medio nivel
Multimedhs de alto nivel
Multímedíos interactivos de alto nivel
Interiores urbanos
de alta densidad
0.900
0.060
0.200
0.500
0.150
0.100
Peatonal
Urbano
0.800
0.030
0.200
0.400
0.060
0.050
Vehicular
Urbano
0.400
0.020
0.020
0.008
0.008
0.008
Tabla 6.7: Intentos de llamada en la hora cargada considerando
entornos y servicios [número de llamadas en la hora cargada]
b) Duración de la llamada
Se mide en segundos. Determina la duración efectiva de la llamada en la hora
cargada. En la tabla 6.8 se presenta estos datos.
*
~^~~~-^-~ — ,_^_^ Entornos
Servicios ~~~~~~~ -- ~^___^^
Conversación
Seeper
Datos conmutados
Multimedios de medio nivel
Multimedios de alto nivel
Multimedios interactivos de alto nivel
Interiores urbanos
de alta densidad
120.0
30.0
156.0
13.9
53.3
180
Peatonal
Urbano
120.0
30.0
156.0
13.9
53.3
180
Vehicular
Urbano
120.0
30.0
156.0
13.9
53.3
180
Tabla 6.8:Duración de la llamada considerando entornos y setvicios
[segundos]
A
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 186
c) Factor de actividad
Es el porcentaje de tiempo en que efectivamente se usa el servicio durante
una llamada. En la tabla 6.9 se presenta estos datos.
— -^___^ Entornos
Servicios " - — —-—^_
Conversación
Beeper
Datos conmutados
Multimedios de medio nivel
Multimedios de alto nivel
Mutiimedios interactivos de alto nivel
Interiores urbanos
de alta densidad
0.5
1.0
1.0
1.0
1.0
0.8
Peatonal
Urbano
0.5
1.0
1.0
1.0
1.0
0.8
Vehicular
Urbano
0.5
1.0
1.0
1.0
1.0
0.8
Tabla 6.9: Factor de actividad considerando entornos y servicios
6.4,2.6 Tráfico por usuario
Tráfico es la probabilidad de que el usuario esté utilizando determinado servicio
durante la hora cargada utilizando conmutación de circuitos o de paquetes. Su
unidad es: segundos/llamada y se calcula con:
Tráfico/usuario = (Intentos de llamada en la hora cargada).(Duración de la
llamada).(factor de actividad)
Su unidad es: (segundos - llamada)/usuario. En la tabla 6.10 se presentan estos
resultados asumiendo que sirven para ambos enlaces.
~~ — — __^_^^ Entornos
Servicios ' -___^^
Conversación
Beeper
Datos conmutados
Multimedios de medio nivel
Multimedios de alto nivel
Multimedios interactivos de alto nivel
Interiores urbanos
de alta densidad
54.00
1.80
31.20
6.95
8.00
14.40
Peatonal
Urbano
48.00
0.90
31.20
5.56
3.20
7.20
Vehicular
Urbano
24.000
0.600
3.120
0.111
0.427
1.150
Tabia 6.10: Tráfico/usuario considerando entornos y servicios
[(segundos. - llamada/usuario)]
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. V! IMT2000 EN ECUADOR 187
6.4,2.7 Tráfico ofrecido por célula
Determina el tráfico que se emite en una célula para cierto entorno y servicio. Se
mide en (segundos - llamada)/célula. Para los servicios de conversación y de
datos conmutados este factor se puede expresar en Erlangs ((segundos -
llamada)/3600).
Se calcula con la fórmula:
Tráfico ofrecido/célula = (tráfico/usuario).(Usuarios/célula)
En la tabla 6.11 se presentan los resultados obtenidos en Erlangs.
- — • — ___^^ EntornosServicios ~ — — — — - ____^
ConversaciónBeeper
Datos conmutadosMultimedios de medio nivel
Multimedios de alto nivelMultimedios interactivos de alto nivel
Interiores urbanosde alta densidad
6,26160,1148
0,72360,20150,23180,5844
PeatonalUrbano
229,07982,3624
29,78046,63383,8156
12,0267
VehicularUrbano
3,43620,04720,89340,00400,01530,0577
Tabla 6.11: Tráfico ofrecido por célula en los entornos y servicios
analizados [Erlangs]
6.4.2.8 Parámetros de la función de la calidad de servicio.
La función calidad de servicio permite determinar la cantidad de recursos que se
van a utilizar para manejar el tráfico emitido por la célula, esto se determina en
función de varios parámetros.
En conmutación de circuitos, ios parámetros que permiten determinar la calidad
de servicio son: el bloqueo aceptable (porcentaje máximo de llamadas que no
pueden ser tratadas por la red) y el tamaño de grupo. En conmutación de
paquetes, estos parámetros son el retardo máximo y la probabilidad de pérdida de
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP, VI IMT2000 EN ECUADOR 1¡
paquetes, tiempos de llegada estadísticos de diversas sesiones, números de
ráfagas de paquetes por sesión, tiempos de llegada de las ráfagas de paquetes
dentro de una sesión y estadísticas de tamaño de paquetes.
Para el presente análisis se considera: un tamaño de grupo de 7 células (una
célula hexagonal más 6 circundantes de acuerdo al plan 7:21) y un bloqueo del
2%.
El tráfico de grupo se calcula con la siguiente fórmula:
Tráfico de grupo = (tráfico/célula).(tamaño de grupo)
En la tabla 6.12 se presentan los resultados obtenidos expresados en Erlangs.
Cabe considerar que, en los entornos urbano peatonal y vehicular se va a tener
realmente el tráfico de siete sectores. Se considera que cada uno de los sectores
está en diferentes células, lo cual permite obtener una adecuada aproximación de
la realidad.
""" ^— — ___^_^ EntornosServicios "~~ — -— — ____^
ConversaciónBeeper
Datos conmutadosMultímedios de medio nivel
Multimedios de alto nivelMultimedtos interactivos de alto nivel
Interiores urbanosde alta densidad
43,83110,80365,06491,41031,62244,0909
PeatonalUrbano
1603,558916,5367
208,462746,436426,709384,1868
VehicularUrbano
24,05340,33076,25390,02790,1068
0,4041
Tabla 6.12: Tráfico de grupo [Eriangs]
6.4.3. CONSIDERACIONES TÉCNICAS Y DEL SISTEMA
Se determina cuantos canales de servicio serán necesarios para cubrir todo el
tráfico, además, se considera ía capacidad del sistema y las velocidades de
transmisión de los canales de servicio.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 189
6.4.3.1 Número de canales de servicio por célula
Estos canales son los que van a transportar todo el tráfico estimado que ofrece
una célula, es decir, transporta la velocidad binaria neta de un usuario que utiliza
determinado servicio.
De las tablas de Erlang B se obtiene el número de canales en función del tráfico
ofrecido y del criterio de bloqueo.
En la tabla 6.13 se presenta el número de canales por grupo y en la tabla 6.14 se
presenta el número de canales por célula.
— — ____EntornosServicios ~~~ ~~—^_
ConversaciónBeeper
Datos conmutadosMultimedios de medio nivel
Multimedios de alto nivelMultimedios interactivos de alto nivel
Interiores urbanosde alta densidad
6,7500,2501,2500,6250,6251,125
PeatonalUrbano
202,2502,875
26,0006,8754,250
11,875
VehicularUrbano
3,8750,3751,3750,2500,2500,375
Tabla 6.13: Número de canales de sen/icio de grupo
- — _^__^ EntornosServicios " — - — — ____^^
ConversaciónBeeper
Datos conmutadosMultimedíos de medio nivelMultimedios de alto nivel
Multimedios interactivos de alto nivel
Interiores urbanosde alta densidad
0,9640,0360,1790,0890,0890,161
PeatonalUrbano
28,8930,4113,7140,9820,607
' 1,696
VehicularUrbano
0,5540,0540,1960,0360,0360,054
Tabla 6,14: Número de canales por célula
NOTA: Sabiendo que la tecnología WCDMA mejora la capacidad del sistema en
por lo menos ocho veces, el número de canales presentados en las dos tablas
anteriores es la octava parte de los obtenidos en las tablas de Erlang B.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 190
6.4.3.2. Velocidad de transmisión de canal de servicio
La velocidad de transmisión de canal de usuario puede ser igual o mayor a la neta
de usuario a fin de compensar las repercusiones causadas por la codificación y la
tara del canal.
En el presente análisis se asume que la velocidad de transmisión del canal de
servicio es igual a la neta de usuario, es decir, ver tabla 6.15:
Entornos
Servicios ^^^^^^
Conversación
Beeper
Datos conmutados
Muttimedios de medio nivel
Multtmedios de alto nivel
Multímedios interactivos de altonivel
Inte río resurbanos de alta densidad
Enlacedescendente
16
14
64
384
2000
128
Enlaceascendente
16
14
64
64
128
128
PeatonalUrbano
Enlacedescendente
16
14
64
384
2000
128
Enlaceascendente
16
14
64
64
128
128
VehicularUrbano
Enlacedescendente
16
14
64
384
2000
128
Enlaceascendente
16
14
64
64
128
128
Tabla 6.15: Velocidad de transmisión de canal de servicio [Kbps]
6.4.3.3. Tráfico
En este cálculo de tráfico se considera: entorno, tipo de servicio, sentido de
transmisión seleccionado, geometría de la célula y aspectos de calidad de
servicio. En la tabla 6.16 se presentan estos resultados que son expresados en
Mbps. Se calcula con:
Tráfico = (Canales de servicio)/célula. ((Velocidad de transmisión del canal de
servicio)
6.4.3.4. Capacidad neta del sistema
La capacidad neta del sistema se mide en Mbps/MHz. Se refiere principalmente a
la eficiencia espectral de los sistemas de comunicación móvil. La capacidad neta
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI 1MT2000 EN ECUADOR 191
del sistema se obtiene de la combinación compleja, mediante simulaciones
complicadas, de los siguientes parámetros: •
1. Diseño de tecnología de transmisión radioeléctrica o repercusiones de
ingeniería, que incluyen de manera no exhaustiva:
i. eficacia espectral física de la tecnología de acceso utilizada
ii. necesidades de una EB/No específica
iii. necesidades de una C/l específica
iv. necesidades de un plan de reutilización de frecuencia específico
v. factores de codificación utilizados por la tecnología de transmisión
radioeléctrica.
vi. factores de tara utilizados por la tecnología de transmisión radioeléctrica
vii. entornos.
2. Modelos y técnicas de despliegue (estructura de células por capas).
La tabla 6.17 presenta la capacidad del sistema prevista para el año 2010. (Las
unidades de los datos que se presentan en la tabla son Kbps/Mhz)
^^ - ^^ Entornos
Servicios "~ -- ^^
Conversación
BeeperDatos conmutados
Multimedios de medio nivel
Multimedios de alto nivel
Multimedios interactivos de alto nivel
Interiores urbanos de altadensidad
Enlacedescedente
0,108
0,0040,080
0,240
1,250
0,144
Enlaceascedente
0,108
0,0040,080
0,040
0,080
0,144
PeatonalUrbano
Enlacedescedente
3,236
0,040
1,664
2,640
8,500
1,520
Enlaceascedente
3,236
0,040
1,664
0,440
0,544
1,520
VehicularUrbano
Enlacedescedente
0,0620,005
0,088
0,096
0,500
0,048
Enlaceascedente
0,062
0,005
0,0880,016
0,032
0,048
Tabla 6.16: Tráfico [Mbps]
6.4.4 CONSIDERACIONES DE RESULTADO DE ESPECTRO
Se obtiene el ancho de banda necesario que permitirá manejar el tráfico
calculado.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 192
6.4.4.1 Espectro
El valor del espectro necesario se obtiene con la siguiente formula:
Espectro = Tráfico/(Capac¡dad neta del sistema)
La tabla 6.18 se presentan los resultados cuyas unidades son MHz.
^^^^ Entornos
Servicios ^~\ ^
ConversaciónBeeper
Datos conmutados
Multimedios de medio nivel
Multimedios de alto nivelMultimedios interactivos de alto nivel
Inte río resurbanos de alta
densidad
Enlacedescendente
67
73
73
73
73
73
Enlaceascendente
67
73
73
73
73
73
PeatonalUrbano
Enlacedescendente
67
7.3
73
73
73
73
Enlaceascendente
67
73
73
73
73
7c
VehicularUrbano
Enlacedescendente
6773
73
73
73
73
Enlaceascendente
6773
73
73
73
73
Tabla 6.17: Capacidad del sistema
^^^Entornos
Servicios ""\
BeeperDatos conmutados
Multimedios de medio nivelMultimedios de alto nivel
Multimedios interactivos de altonivel
Interioresurbanos de alta
densidad
Enlacedescendente
1,6120,0481,0963,288
17,1231,973
Enlaceascendente
1,6120,0481,0960,5481,0961,973
PeatonalUrbano
Enlacedescendente
48,2990,551
22,79536,164
116,43820,822
Enlaceascendente
48,2990,551
22,795
6,0277,452
20,822
VehicularUrbano
Enlacedescendente
0,9250,0721,2051,3156,8490,658
Enlaceascendente
0,9250,0721,2050,2190,4380,658
Tabla 6.18: Espectro de enlace [MHz]
En esta tabla 6,18 se ve el espectro para cada enlace en los respectivos entornos
y servicios. El siguiente paso es obtener el espectro individual para cada entorno
y servicio, sumando los espectros de cada enlace. En la tabla 6.19 se presentan
estos datos:
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2000 EN ECUADOR 193
^^^ - ^ EntornosServicios ^^
ConversaciónBeeper
Datos conmutadosMultimedios de medio nivel
Multímedios de alto nivelMultimedios interactivos de alto
nivel
Interioresurbanosde alta
densidad3,2240,0962,1923,836
18,2193,945
PeatonalUrbano
96,5971,103
45,58942,192
123,89041,644
VehicularUrbano
1,8510,1442,4111,5347,2881,315
Tabla 6.19: Espectros individuales [MHz]
Para obtener el espectro total se aplica la fórmula:
Espectro = p.2ai.F¡
FI son los espectros individuales de cada entorno y servicio.
6.4.4.2. Factor de ponderación (a)
a permite ajustar la necesidad de espectro a los desplazamientos en entornos
superpuestos y corregir las necesidades de tráfico en horas cargadas no
simultaneas.
Alfa varia entre O y 1. El factor por defecto es 1, lo cual significa que las horas
cargadas de todos los servicios son coincidentes y todos los entornos están en la
misma zona geográfica.
6.4.4.3. Factor de ajuste (p)
p considera repercusiones tales como:
• múltiples operadores.
• compartición con otros servicios / sistemas IMT2000.
• compartición con otros servicios / sistemas no IMT2QOO
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI 1MT2000 EN ECUADOR __ 194
• bandas de guarda
• medularidad de la tecnología.
• otros ajustes a justificar.
El (3 por defecto es 1.
De acuerdo a esto se tiene que el espectro total necesario en el Ecuador es de:
397,069 MHz.
6.5 PROCEDIMIENTO LEGAL A SEGUIR POR EL OPERADOR DE SERVICIOS
IMT2000
A continuación se presenta el procedimiento a seguir para obtener la autorización
y la renovación del uso del espectro.
6.5,1 Autorización del uso de frecuencias
Para que le puedan autorizar el uso de frecuencias, se requiere realizar una
solicitud y cumplir con requisitos técnicos y legales establecidos según el tipo de
servicio.
La autorización dura cinco años, el cual puede ser renovable si se presenta una
solicitud 90 días antes del vencimiento deí contrato.
. Se deben cumplir los siguientes requisitos para la asignación de las frecuencias:
> Solicitud dirigida al Señor Secretario Nacional de Telecomunicaciones.
> Estudio de ingeniería presentado en el formulario adquirido en la oficina de
Recaudaciones de ¡a SNT firmado por un Ingeniero en Electrónica o
Telecomunicaciones.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. VI IMT2QOO EN ECUADOR 195
> Copia certificada dei nombramiento del representante legal debidamente
inscrito en el registro mercantil0*.
> Copia de ia cédula de ciudadanía y certificado de votación del último proceso
electoral (en caso de personería jurídica, del representante legal)
> Certificado actualizado de cumplimiento de obligaciones y existencia legal
conferido por la Superintendencia de Compañías o de Bancos según sea el
caso(l).
> Copia del Registro Único de Contribuyentes (RUC) (para personas naturales si
realizan alguna actividad económica)
> Fe de presentación de la solicitud del Certificado de antecedentes personales
otorgado por el Comando Conjunto de las Fuerzas Armadas (para personas
jurídicas del Representante Legal)
> Recibo de pago de la contribución dei 1/10000 del valor del contrato que
exceda de $12 US conforme lo determina el artículo de la ley de Ejercicio
Profesional de Ingeniería.
> En caso de necesitar estación repetidora, adjuntar copia del contrato de
arrendamiento o copia de la escritura del inmueble que acredite la propiedad,
en el cual se prevé instalar la repetidora. Indicar las dimensiones.
La información se la presenta en carpeta hecho en hojas rubricadas.
6.5.2 Renovación del uso de frecuencias
Se deben cumplirlos siguientes requisitos:
s Solicitud dirigida al señor Secretario Nacional de Telecomunicaciones.
S Presentar referencias técnicas del proyecto en formulario adquirido en oficinas
de recaudaciones de la SNT firmado por el representante legal
S Copia del contrato de autorización del uso de frecuencias.
•S Copia de la última factura de pago por el uso de frecuencias.
S Copia de la constitución de la empresa y reformas en caso de haberlas.
ro Sólo para personas jurídicas
••••• «••••••••••••««• •"•""«••-••••""••"••« ^
EPN-FiE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. Vi 1MT200Q EN ECUADOR 196
S Copia certificada del nombramiento del representante legal debidamente
inscrito en el registro mercantil.
S Copia de la cédula de ciudadanía y certificado de votación del último proceso
electoral (en caso de personería jurídica, del representante legal)
S Certificado actualizado de cumplimiento de obligaciones y existencia lega!
conferido por la Superintendencia de Compañías ó de Bancos según sea el
caso(l)
S Copia de! registro único de contribuyentes (RUC) (para personas naturales si
realizan alguna actividad económica)
S Fe de presentación de la solicitud del certificado de antecedentes personales
otorgado por el comando conjunto de las fuerzas armadas (para personas
jurídicas del representante legal)
La información se la presenta en carpeta hecho en hojas rubricadas.
w Solo para personas jurídicas.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. Vil CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 197
CAPITULO Vil
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
A
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. Vil CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 198
7.1 CONCLUSIONES
S Los Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Internacionales 1MT2000, que
años atrás se los conocía más con e! nombre de Futuros Sistemas Públicos
de Telecomunicaciones Móviles Terrestres (FSPTMT), nacen hace varios anos
como una iniciativa de la UIT, la cual pretende integrar los sistemas fijos y
móviles, terrestres y satelitales existentes siendo desarrollados bajo un
"estándar paraguas" que prepara el camino hacia la verdadera globalización
de capacidades de servicio e interoperabilidad entre redes.
S La banda de frecuencias 1.885 a 2.025 MHz estará destinada para la
componente terrestre de IMT2000, mientras que la banda 2.110 a 2.200 MHz
estará destinada a la componente satelital, todo esto propuesto con carácter
mundial por las administraciones que desean implantar los sistemas
internacionales de telecomunicaciones móviles (IMT2000).
S De acuerdo a los resultados obtenidos en el capítulo VI la estimación inicial del
espectro no satisface todas las expectativas que debe cumplir 1MT2000,
incluso en un país subdesarrollado como el nuestro.
S La arquitectura de 1MT2000 considera todas las funciones que esta nueva
tecnología va a cumplir para garantizar un correcto funcionamiento, lo cual
satisfará las necesidades que tendrán los usuarios.
S La arquitectura de IMT2000 presentada no solo muestra las funciones teóricas
de 1MT2000, además pretende presentar la manera en que estas funciones
van a ser representadas por equipos reales en situaciones reales.
S El traspaso permite que el arreglo de células en capas funcione
adecuadamente ya que permite que una estación móvil funcione dentro de la
célula que pueda manejar adecuadamente el flujo de información que produce
sin importar que el área física en la que se encuentra la estación móvil esté
cubierta por distintos tipos de células.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. Vil CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 199
S La movilidad total que brinda 1MT2000 significa que una persona con su
terminal podrá desplazarse a cualquier parte del planeta sin preocuparse de
cambiar el número de su terminal, ya que éste será único en el mundo, io que
se logrará únicamente si se establece un pian de numeración universal.
S La ilinerancia o "roaming" y compatibilidad total implica que el abonado puede
desplazarse entre redes perfectamente compatibles lo suficientemente
inteligentes para detectar automáticamente este desplazamiento y reconocerle
al terminal en cualquier parte del planeta.
s El arreglo de células organizado en capas permite a 1MT2000 brindar servicios
a terminales móviles que se desplazan a diferentes velocidades y manejan
distintas velocidades de transmisión, y que estarán dentro de zonas de
cobertura de diferente extensión.
S El conjunto de tecnologías de transmisión radioeléctríca que tienen
características comunes (uniformidad de diseño) permite a una única terminal
de usuario tener acceso a distintos servicios en varios entornos.
S Los Sistemas IMT2000 le prometen al usuario: una identificación única; un
acceso inalámbrico y rápido hacia Internet; itinerancia y compatibilidad a nivel
mundial; calidad de servicio comparable a la de las redes fijas; un terminal
telefónico y de video totalmente portátil; en resumen, se espera calidad,
movilidad, flexibilidad, eficiencia, conectividad, adaptabilidad, seguridad,
identificación, etc., es decir todo lo necesario en comunicaciones para el inicio
del nuevo milenio.
S Los operadores de redes y suministradores de servicios IMT2000 esperan
alcanzar en cambio, la utilización eficaz y económica del espectro
radioeléctrico; arquitectura abierta para la introducción de adelantos
tecnológicos; adaptabilidad de los sistemas móviles celulares como sistemas
fijos; aumento en los ingresos a través de la adaptación de la infraestructura
de equipos y redes ya existentes; una estructura modular del sistema que
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. Vil CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 200
permita una configuración tan pequeña y simple como sea posible y crecer
hasta la complejidad necesaria.
S IMT2000 implementará redes de comunicaciones móviles personales
globales, que proveerán un acceso inalámbrico hacia la infraestructura de
telecomunicaciones mediante sistemas satelitales y terrestres, sirviendo a
usuarios fijos y móviles en redes públicas y privadas. IMT2000 se sustentará
del poder de la tecnología digital para ofrecer un rango mucho más amplio y
sofisticado de servicios de la "era de la información".
S Los IMT2000 serán una parte fundamental de las redes de telecomunicaciones
futuras no solo por la ventajosa relación costo - beneficio que prestarán, sino
también por la facilidad de implementación y administración del sistema.
Además, debido a que se producirá el llamado fenómeno de las economías de
escala, se asegurará el consumo masivo y la reducción de los costos por
usuario móvil.
•S Reconociendo que las telecomunicaciones móviles son una necesidad tanto
en países desarrollados como en los subdesarrollados y que existe una
completa disparidad en la infraestructura de telecomunicaciones en las
distintas partes del mundo los sistemas IMT2000 han sido ideados para hacer
notar lo menos posible estas diferencias; así, es posible mencionar por
ejemplo, la adaptación de sistemas móviles como redes fijas para brindar
servicio en zonas rurales muy poco densas y donde el tráfico telefónico no
justifica el gasto de planta externa.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. Vil CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 201
7.2. RECOMENDACIONES
• La seguridad que se proporcione a IMT2000 debe considerar todos (por lo
menos la mayoría) los tipos de actos ilegales que se puedan producir en todos
los componentes de IMT2000.
• Debido a que existen varios mecanismos de seguridad aplicados a la
autentificación, el anonimato, la confidencialidad, etc, la entidad que va a
encargarse de poner en marcha IMT2000 en un país debe estar al tanto de
qué tipo de amenazas a la seguridad pueden producirse para que pueda elegir
el/los mecanismo/s adecuado/s.
• Los usuarios de los servicios de 1MT2000 deben estar al tanto de los
diferentes tipos de amenazas a las que se enfrenta la seguridad de sus
comunicaciones para que pueda darse cuenta rápidamente de cualquier acto
ilegal y disminuir de ese modo el daño que se le provoque.
• La administración del espectro (estimado inicialmente en 230 MHz) debe serlo
suficientemente inteligente para permitir el interfuncionamiento de distintas
células y entornos (ambientes).
• La UIT, proponente de la tecnología 1MT2000 admitió que el espectro de
frecuencias propuesto en un principio resultaba insuficiente, por ello dieron a
conocerla recomendación UIT-R 1390 para que cada administración calcule
las necesidades espectrales de su respectivo país.
• Se debería estudiar las consecuencias de la compartición y posibilidades para
todos los servicios a los que se han atribuido las bandas de frecuencias
identificadas.
EPN-FIE ' Andrés Freiré/Julio Pico
CAP. Vil CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 202
• Se debe investigar cuáles van a ser los medios que faciliten la itinerancia
mundial, teniendo en cuenta las diferentes utilizaciones regionales de las
frecuencias en las bandas identificadas para las IMT2000,
• Una vez que 1MT2000 sea una realidad comercial en Europa y el mundo, se
recomienda realizar un estudio más completo donde esté incluido el factor
económico, con lo que se lograría obtener un modelo más real y adaptado a
nuestras necesidades.
• Se recomienda realizar un estudio acerca de la forma en que se debe
administrar el espectro radioeléctrico en el país considerando IMT2000, lo que
le permitiría a la Superintendencia de Telecomunicaciones desarrollar un
reglamento para la concesión de frecuencias que tome en cuenta esta nueva
tecnología.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
BIBLIOGRAFÍA ,.
Anuario de la U1T por su 130 Aniversario, 1995
http://www.itu.int/imt
http://www.itu.int/imt/8Jicense/index.html
http://www.itu.int/imt/2_rad_devi/,
http://www.aupertel.gov.ee
http://www.aicatel.com/press/pptOO/int2000/en/sld011 ,htm
http://www.cdg.org/a__ross/index.htm!, Feb. 3
http://www.ece.orst.edu/~rodrigfr/cdmaycdma.html, Feb 3
http://www.qualcomm.com, Feb. 3
http://www.sprintpcs.com/WhySprint/coverage/index.shtml, Feb. 6
Los Satélites de Comunicaciones, Juan José García Ruiz de Ángulo,
Editorial Marcombo, 1989, Barceiona-España
Memorias de las Cuartas Jornadas Tecnológicas, Instituto de Tecnólogos,
EPN, 2000
Recomendación de la UIT-R M.0687-2
Recomendación de la UÍT-R M.0816
Recomendación de la UIT-R M.0817
Recomendación de la UIT-R M.0818
Recomendación de la UIT-R M.0819
Recomendación de la UIT-R M.1034-1
Recomendación de la UIT-R M.1035
Recomendación de la UIT-R M.1036
Recomendación de la UIT-R M.1078
Recomendación de la UIT-R M.1079
Recomendación de la UIT-R M.1167
Recomendación de la UIT-R M.1168
Recomendación de la UIT-R M.1223
Recomendación de la UIT-R M.1224
Recomendación de la UIT-R M.1225
Recomendación de la UIT-R M.1308
Recomendación de la UIT-R M.1311
Recomendación de la UIT-R M.1390
Recomendación de la UIT-R M.1391
Recomendación de la UIT-R M.1455
Recomendación de la UIT-R M.1456
Recomendación de la UIT-R M.1457
Recomendación de la UIT-R M.1500
Recomendación de la UIT-R G-711
Recomendación de la UIT-R G-712
Recomendación de la UIT-R G-726
Redes de Computadoras, Andrew S. Tanenbaum, Editorial Prentice Hall,
Tercera Edición, 1997
Reglamento General a la Ley Especial de Telecomunicaciones, 1995
Revista Global Communications 1999
Revista IEEE, Marzo del 2000
Revista COMSAT Mobile Communication, 1999
Revista Enlace Andino, Comunicaciones Inámbricas, 1995
Revista Global Telephony, 1997
Revistas Sateliite Corrmunicalions, 1997, 1998
Revista Ericsson Review No 2, 1999
Revistas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, 1995, 1996
Sistema de Comunicaciones Electrónicas, Wayne Tomasi, Editorial Prentice
Hall, Segunda Edición, 1996, México
Wireless Communications: Principies and Practice, Theodore S. Rappaport,
1996 Prentice-Hall.
ANEXOS
ANEXO 1
GLOSARIO DE TÉRMINOS
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
COMA
COMA describe una interfaz aérea inalámbrica basada en la tecnología de acceso
múltiple por división de código o de espectro expandido. El objetivo del espectro
extendido es un incremento considerable en el ancho de banda de la señal de
información, reduciendo los efectos dañinos de la interferencia proveniente
incluso de un usuario del mismo canal. CDMA incrementa dramáticamente la
capacidad del tráfico telefónico.
CDMA utiliza una forma de secuencia directa, que es en esencia la multiplicación
de una forma de onda convencional poruña secuencia binaria casi aleatoria en el
transmisor, claro que las señales antes de ser transmitidas son limitadas en
frecuencia muy cuidadosamente.
En el receptor se produce una segunda multiplicación por una secuencia
exactamente igual a la utilizada en el transmisor que permite recuperar la señal
original en el lado del receptor.
CDMAOne
Es un nombre comercial de marca registrada, que describe un sistema
inalámbrico completo que incorpora la ¡nterfaz aérea 1S-95 CDMA, además de
muchas otras normas que integran el sistema inalámbrico completo.
CDMA2000
Es una norma de la TÍA (Asociación de Industrias de Telecomunicaciones) para la
tecnología de tercera generación, y no es mas que el resultado evolutivo de
cdmaOne.
Así es que cdma2000 ofrece a los operadores que han desplegado un sistema
cdmaOne de segunda generación una migración respaldada económicamente
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
hacia la actualización a las características y servicios de tercera generación
dentro de las asignaciones del espectro actual.
La interfaz de red definida para cdma2000 apoya la red de segunda generación
de todos los operadores actuales, independientemente de la tecnología
(cdmaOne, 1S-136 TOMA o GSM). La TÍA ha presentado esta norma ante la ITU
como parte del proceso lMT-2000 de tercera generación.
Chip
La tecnología de espectro expandido de CDMA incrementa artificialmente la
velocidad de bits y el ancho de banda de la información, subdividiendo cada bit en
sub-bits llamados "chips". En general, este término que es informal, es usado
para referirse tanto al elemento binario que genera el espectro expandido, como
al intervalo de tiempo que ocupa aquel espectro expandido que sería igual a
1/1.2288 MHz= 813.8 ns(i).
Desvanecimiento por multitrayecto
Es el desvanecimiento que se produce cuando una señal de radiofrecuencia que
viaja por múltiples trayectos, provoca que al receptor lleguen múltiples señales
con distintos retardos, causando un efecto audible debido al retardo con el que
llega cada señal.
FDMA
El Acceso Múltiple por División de Tiempo se refiere al uso de múltiples
portadoras, donde a cada enlace se le ha sido asignado un slot de frecuencia y un
ancho de banda. FDMA es usualmente empleado en conjunto con la Modulación
en Frecuencia.
G/T
w Dato obtenido de la página http://vvww.cda.org/aross/index.html en Febrero 3 del 2000
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
Es una relación que combina el mérito de una antena con e! bajo ruido de un
amplificador expresado todo en dB. La ganancia neta del sistema se representa
con G, mientras que T es la temperatura de ruido del sistema. Mientras más alta
es la relación G/T, mejor es el sistema.
Handoff
Proceso de transición en el que un terminal que estaba conectado a una celda,
llega al límite de la misma, viéndose obligado a romper la comunicación con
aquella y establecer comunicación con una nueva celda, todo esto sin perder ni
suspender la llamada. En resumen, el handoff es el traspaso de una llamada
entre celdas.
Ley A y Ley \i
Son especificaciones del tipo de codificación de las señales vocales que
especifican entre otras cosas el número de valores cuantificados, la dimensión de
los intervalos, valores a la salida del decodificador, etc; todo esto dentro del
proceso MIC (Modulación por Impulsos Codificados). Estas leyes se describen en
detalle en la recomendación de la UIT-R G.711.
Movilidad de terminal
A diferencia de la movilidad personal proporcionada por los Sistemas de
Telecomunicaciones Personales, los Sistemas IMT2000 procuran mas bien, darle
. características de movilidad al terminal; es decir que un usuario pueda acceder a
diferentes sen/icios de telecomunicaciones utilizando siempre el mismo terminal.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
Movilidad personal
Se refiere a que el usuario se mueve gracias a que dispone de diferentes
terminales equipados adecuadamente para darle servicios de telecomunicaciones
en diversidad de entornos.
Regeneración hidrógeno - oxígeno
Los HAPS (estaciones es plataformas de gran altura) funcionan con células que
disponen de este sistema. Los componentes de la célula de combustible de
regeneración y del subsistema electrolítico convierten el agua en combustible
durante el día y dicho combustible se utiliza para generar energía eléctrica que
requiere el funcionamiento nocturno. El electrolito convierte el agua en gases
hidrógeno y oxígeno para el funcionamiento nocturno de las célula de
combustible.
TOMA
TOMA es una tecnología usada en telefonía celular para dividir cada canal celular
en tres slots de tiempo con el objetivo de incrementar la cantidad de datos que
pueden ser transportados.
TOMA es usado por diferentes sistemas celulares como por ejemplo: el Servicio
Telefónico Móvil Digital - Americano (D-AMPS), el Sistema Global para
Comunicaciones Móviles (GSM), y por Comunicación Celular Digital Personal
(PDC). Sin embargo, cada uno de estos sistemas implementa TDMA en una
forma diferente e incompatible.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
Sigla
ACCH
AMPS
ATM
BER
BTS
C/l
COMA
D-AMPS
EB
Eb/No
EM
ETSI
FDD
FDMA
FWA
crrGSM
HAPS
IMT2000
ISDN
Mcps
MIC
MSC
P.I.R.E.
PBX
PCS
RCN
RF
RTPC
RTPC
Significado
Canal de Control Analógico
Sistema de Telefonía Móvil Americano
Modo de Transferencia Asincrónico
Tasa de Bits errados
Estación Transceptora Base
nterferencia Cocanal (dB)
Acceso Múltiple por División de Código
Servicio Telefónico Móvil Digital- Americano
Estación Base
Densidad Espectral (energía del bit respecto al ruido)
Estación Móvil
Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicación
Duplexación por División de Frecuencia
Acceso Múltiple por División de Frecuencia
Acceso Inalámbrico Fijo
Relación Ganancia a Temperatura (de un enlace satelital)
Sistema Global para Comunicaciones Móviles
Estación en Plataforma de Gran Altura
Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Internacionales 2000
Red Digital de Servicios Integrados
Mega chips por segundo
Modulación por Impulsos Codificados
Centro de Conmutación de Servicios Móviles
Potencia Efectiva Isotrópicamente Radiada
Central Telefónica Privada
Sistema de Comunicación Personal
Controlador de la Red de Radio
Radio Frecuencia
Red Telefónica Pública Conmutada
Red Telefónica Pública Conmutada
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
RTT
S/N
SNT
TDD
TDMA
UMTS
WCDMA
Tecnologías de Transmisión Radioeléctrica
Relación Señal a Ruido
Secretaría Nacional de Telecomunicaciones
Duplexación por División de Tiempo
Acceso Múltiple por División de Tiempo
Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Universales
CDMA de Banda Ancha
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
ANEXO 3
Cálculo de Tarifas por el uso de frecuencias del servicio
IMT2000
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
Este cálculo está basado en una de las publicaciones realizadas por la Dirección
de Radiocomunicaciones de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones del
Ecuador y que reposa en el Registro Oficial No 896 del 4 de marzo de 1996 y que
fue reformado por última vez en el Registro Oficial No 351 del 31 de Diciembre de
1999.'
Debido a que los servicios de tercera generación de IMT2000 son en realidad
nuevos para Sudamérica, los organismos de control del Ecuador no han
reglamentado aun la forma en que entrarán a funcionar; por tanto no existe una
fórmula explícita para el cálculo de la imposición mensual ni de la tarifa por
autorización para el uso de frecuencia de los servicios 1MT2000. Razón por la
cual se utilizarán las fórmulas que se emplean en el cálculo de la telefonía celular,
por ser el servicio "más aproximado" al propuesto por IMT2000.
A3.1 Tarifa por autorización para el uso de frecuencias de IMT2000
La fórmula de la tarifa por autorización (T en dólares) sería:
T = l * 4 * K * N C * N F
Donde:
K es una constante igual a 1.6 en el año 2000.
NC es el número de canales porfrecuencia (1).
NF es el número de frecuencias.
El cálculo realizado en la sección 6.4 indica que el espectro necesario en el
• Ecuador para IMT2000 es de 397,069 MHz y dado que la Dirección de
Radiocomunicaciones de la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones
establece un ancho de banda (para telefonía celular) de 100 KHz, el número de
frecuencias NF se calcularían como:
NF = 397,069 MHz/100 KHz
NF= 3970,69 canales
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
Con lo que reemplazando se tiene;
T = 1 * 4 * 1,6 * 1 * 3970,69
T= 25412,416 USD
A3.2 Imposición Mensual (IM).
La imposición mensual en dólares se calcularía como sigue:
IM = A + B + C
A = 2 M * K * ( N F / 2 )
B = 5 M * k * N E L
C = 0.1 * 4 * K * N T A
Donde;
A es la tarifa por cada para de canales radio eléctricos asignados.
B es la tarifa porcada enlace bilateral entre estaciones base.
C es la tarifa por número de estaciones de abonado.
K es una constante igual a 1.6 en el año 2000.
NF es el número de frecuencias (NF = 3970,69, cálculo de la sección 6.5.1).
NEL es el número de enlaces entre las estaciones de radio base (suponiendo un
total de 200 enlaces entre radio bases).
NTA es el número total de abonados IMT2000, que para el mes de agosto del
2000 es de 426.866).
Reemplazando lo valores asumidos se tendría;
A = 2 * 4 * 1,6* (3970,69/2)
A =25412,416
B = 5 * 4 * 1,6 *200
B = 6400
0 = 0.1 * 4* 1,6*426.866
0 = 273194,24
IM = 25412,416 + 6400 + 273194,24
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
1M = 305006,656 USD
Se ha calculado entonces, tanto la tasa inicial para el uso del espectro de
frecuencias, así como la imposición mensual que debe pagar el operador de
1MT2000; sin embargo, aún no se ha mencionado nada acerca de quienes
estando ocupando la banda de IMT2000 al momento (ANEXO 4), quienes deben
emigrar a otras frecuencias, pues ellos deben ser indemnizados y el costo de
dicha operación debe ser cubierta en el momento de la subasta de frecuencias.
Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
ANEXO 4
Ocupación de las Bandas de Frecuencia para IMT2000
en el Ecuador
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
La banda para IMT2000 en la región 2 (región a la que pertenece nuestro país) va
de 1885 a 1980 MHz y 2110 - 2160 MHz; en el Ecuador esta banda está ocupada
por diferentes entidades, ias cuales utilizan varias de estas frecuencias. Las
(j¡ferentes sub-bandas que conforman el espectro definido están ocupadas de la
siguiente manera;
Espectro de frecuencias
1710-1885 MHz
1850-1865 MHz
1930-1945 MHz
1870-1885 MHz
1950-1965 MHz
1895-1910 MHz
1975-1990 MHz
1945-1950 MHz
1885-1890 MHz
1965 -1970 MHz
1890-1895 MHz
1970-1975 MHz
1910-1930 MHz
2110-2200 MHz
Banda
A
A'
B
B'
C
C'
D'
E
E'
F
F
WLL
Frecuencias ocupadas
153
9
13
9
19
16
13
2
12
4
2
9
17
60
Tabla A4.1 Ocupación de frecuencias en la banda de IMT2000 en el Ecuador
Precisamente el valor base dentro de ía subasta de frecuencias de ÍMT2000 debe
partir del costo que implique la desocupación de la banda correspondiente.
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
ANEXOS
Anexo 5
PROYECCIÓN DEL CRECIMIENTO DE ABONADOS
IMT2000 EN EL PAÍS, HASTA EL AÑO 2.010
EPN-FIE Andrés Freiré/Julio Pico
PROYECCIÓN DEL CRECIMIENTO DE ABONADOS
18.92054.34859.779
126.505242.812343.125
DATO BASE54.34859.779
126,505242.812343.125541.262
DATO FINAL35.428
5.43166.726
116.307100.313198.137
INCREMENTO35.428
-29.99761.29549.581
-15.99497.82410.000
Í N D I C E LINEAL-1,18-0,491,24
-3,10-0,169,786,081,01
DESVIACIÓN-1,180,691J3
-4,342,949,95
-3,70-0,53 PROMEDIOS PONDERADO
VALOR DEINCREMENTO
258.955177.756161.565177.538207.128240.053277.924321.718372.402431.069
INCREMENTOESTIMADO
800.217977.973
1.139.5381.317.0761.524.2041.764.2582.042.1822.363.9002.736.3023.167.371
ANO
2.0012.0022.0032.0042.0052.0062.0072.0082.0092.010
% DEDESVIACIÓN
-0,54-0,26-0,06-0,01-0,00-0,00-0,00-0,00-0,00-0,00
Í N D I C E
o,<o,;0,'0,'o;<vo,'0,'0,o,
383.185397.941417.669422.660437.972
433.459437.737433.161
397.941417.669422.660437.972
433.459437.737433.161426.866
36.26330.88925.87021.374
14.75619.7284.991
15.312-4.5134.278
-4.576-6.295
14.7564.972
-14.73710.321
-19.8258.791
-8.854-1.7191.000
463.129494.018519.888541.262
2,97-0,34-1,43-0,52-2,26-0,995,15
-1,720,870,11
2,97-3,31-1,090,91
-1,731,266,14
-6,87
-1J2-0,21
SeptiembreOctubreNoviembreDiciembre
-0,02 0,-0,02 0,-0,01 0,-0,01 0,
Abonados IMT2000 para el 2010: 3167371
ANEXOS
Anexo 6
Tablas de Erlang
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
>-11.
Iniroduction
For Ihe proporlion of losi c<-,¡l!s in n lult jw-ailabilily group comprising n ciicuils and soarranged Ihal any cal! nol Mndíng añ ouíle! islost, (he Danish Tialhemalician A. K. Erlanghas given Ihe lollowing expression
A_n
n!
A2
where A ¡s Ihe oífered lelephone Iralfic ilowexpressed in erlang (Iraílic unil).
lables 1 and 2 gives valúas lot A í-as aíunction oí n and E where n - I 1 000 and'lor lable: '
1 E-0.00001 -0.010002 E = 0.001 -0.200
Linear ¡nlerpolalion ¡n A gives an accuiacybeller.lhan 0.01 erlang,.
"'A -70*!•'
1?- E0.00001-O.C 1000
íí
\E' nn \1 0Z 13 (4 [5 [6 17 nti
10
1 1
131 *1 5161718IV20
Z12Z2324252627zn2930
3132333¿3536
. 373fi3941)
41'•Z43***5464 7*84950
515253545556575B5960
61626364656667686970
n X/ E
.00001 0.00002 0-00005 0.00010
.00001 U. 01)002 0-00005 0-00010
.004*8 O.H063* 0.01005 0-01*2*
.03967 0-05016 0-06849 0.086BZ-1ZB53 0-15382 0-1954* 0.23471.¿7526 0-31097 0.36848 O.*5195.47369 0.53966 0-63972 0.72322.72365 0,80875 0.93919 1.05411.013Í 1.1197 1 -Z81Z l.*2191.3391 1.4670 1-6593 1.HZ561 ,(><>70 l.fltftl 2-0680 2.^2601
2.0831 Z.2532 Z-5D5B 2.72162.49*4 2.6851 2-7670 3.2U69¿-9ZB3 3.1392 3-*¿99 3-7133J.3UZ6 3.6133 3-9522 4-23073-8553 4.1055 *.*721 4.7811t.3**B 4.61*2 5.0079 5-33fl9¿.BÍ.VB 5.1380 5.5502 5-910?5.3690 5.6^56 6.1220 6.49585.9013 6.2261 6.6700 7-09276.4¿5H 6.7884 7.2fl5* 7.7005
7.0015 7-3617 7-8834 8.31B67.5679 7.9*53 B,*913 8.9*628. 1*41 8-5305 9.1084 9.58260.7297 9.1*07 9,73*1 10.2279,3239 9.751* 10,368 10.8609-.9Z6* 10,370 11-009 11.54010.537 .10.976 11.658 12.2071 1 - 1 5 * 11.630 12.314 12.88011.779 12-270 1Z.976 13.5601 ?.¿10 12-916 13-64Í. 1 4.246
13.0¿S 13-5,69 H-318 14.73713-691 14.228 1*-977 15.6331*.3*t 14.8,92 15-682 16.3351*.995 15.561 16.37Z 17.04115-655 16-335 17.067 17-752Id. 321 16-9.15 17.766 18-46B16.970 17.5)9? 1B-*70 19.1601 f-665 18.287 17-17B 19.91110-34.* 1R.9.80 19.890 20-63919.027 19.677 20-606 21-371
1 9 - 7 1 5 20.378 21-326 22-10620-406 21.082 22.0*9 22.8452 1 - 1 0 1 21-771 22.776 23-58721.800 22-503 23.507 2*. 33222.503 23.216 ¿4.240 25-0002Í.209 23.937 24-977 25.B3Z23.918 24,659 25.717 26.50624.631 25-38* 26.460 27.3*325-3*6 26.113 27-206 28.103ZA.065 26.844 — 27-95* 2B.B66
20.787 27.578 26.706 27.631Z7.511 28.315 29.*59 30,39920.239 29.05* 30,216 31-1692B.969 29.796 30-975 31.94229.702 30.5*1 31.736 3Z.7H30-*37 31 .288 32.500 33. *9t31-175 .32.037 33.Z66 3*-27331.915 32.789 34.034 35.05*32.657 33.5*3 34.00* 35.63833- '.02 3*. 300 35.577 36.623
34.1*9 35.058 36.351 37-*113*. 899 35.819 37,127 38.20035-650 36.581 37.906 38.99136-40* 37.3*6 38.686 39-78*37.159 38-113 39.468 40.57?37-717 38-881 40.252 ¿1-37538.676 39-652 *1 .038 *Z-17339.43B *0. *2* 41.825 42.97341). 201 41-178 *2.615 *3-f7l.tü.966 ¿1.77* *3.*05 **.577
0.00001 0-00002 0.00005 O.OOOlO
o'.0002ü 0-00050 0-00101) 0-00¿00 tl.HUSUO -l.lMOOO 1 G/-
0.00020 0.00050 0.00100 O.OOZOtl O.OU503 0.0101U \0 0.03213 0.0*576 0.06534 0.10540 0.15Z59 2
0.1102* 0.15170 0.1?3(J<, 0.2*872 0,34900 U.45h49 3 '0.282*7 0.36235 0.43927 0.53503 1) . 70120 U.P6<".2 «•0.52701 0-64857 0.76211 0.89986 1-1320 1.360B 50.83161 0.99566 1-1457 1.3252 1.6218 1.71)9» 61.1860 1.3722 1.5736 1.798* 2.1575 ¿."jOO? 71.5820 1.8Z77 Z-0513 2.3105 Z.7299 \.l27f. B2.0133 2.3016 2.5575 2.B549 3.3J26 3./ÍV5 '2.47*9 2.802fi 3.H9ÜO 3-*2f,5 3.9&OÍ í . «. 6 1 í 10
2.9629 "373294 3.6511 4.0215 4.6104 ',.1599 113.*74J .1.8781 4.Z3II. 4.6366 5 . 2 7 Ü " 'í-8760 12¿.0058 4. ¿£,65 4.8305 5. 2700 5. 7638 <i.íiQ7Z U*.5559 5--03Z* -S-r^fi*" 5 . 9 1 9(1"' 616632 (.3517 1*5.122* 5.6339 6.0772 6.58Z2 7.3755 H.IOBO 155.7039 6.2*76 6.7215 7.2502 B-0975 H.8750 166-2971 6.B78Z 7-3781 7.9457 U.834U V.A51* 176.9067 7.5186 8.0¿5? BJ643? 9.5780 1 0 - 4 3 7 187.5Z58 8. 1698 0,7239 9.\51* 11) . 3 3 1 11..ZJO 19a.1555_, B.. 83m_.,9-,4115 lü.UAH ll.()9¿ I¿,1)31 '¿0
8.7950 7.501* 10.108 10.793 11.860 12.B3B Zl9.4436 10-180 10.81 Z 11-525 12-635 1 3 - 6 5 1 2210.101 10-868 l'l.'.24 12.265 13..-Ü U. 470 2310-766 11.56Z 1Z.243 13.011 U. 20* 15.275 Z411.43? 12. Z6* 12-969 13-763 H-997 16.125 2512.116 1Z.972 13-701 14.522 15.795 16.959 Zó12.805 13.6B6 • 1*-*39 15.285 16.59B 17.797 2713.497 U- 4 06 13.102 16-05* 17.*06 18.6*0 ZB1*-196 15.132 15-930 16.828 1B.218 19.487 29U.700 15-863 16,68'4 17.606 19.034 20.337 30
15-610 16.57? 17-¿í,Z 18.369 19.85* ¿1.191 3116.324 17-3*0 18.205 17.176 20.678 2Z.O¿6 3217.0*4 18.085 18.9.7.Z 19.966 Z1.505 22.907 3317-768 18.635 19-743 20.761 2Z.336 ¿3.772 3418.496 19.589 20. 5U 21.557 23.16? Z4.63B 3319.227 20.3*6 21-296 22-361 Z4.006 25.'507 3619.766 Zl-108 22.0,78 23.166 2¿.8*6 26.378 3720.707 21-873 22. U ¿4 ¿3.974 25^667 £7-?52 3621.451 ZZ-642 23.6'5Z 2t.785 26.53* 28.' 127 3922.199 23-*1* 24. ',44 25.599 27.3(12 ?9.007 4Q
22.951 24.189 25-23? 26.M6 28-232 Z9.088 4123.706 2*. 967 26.037 27.235 29.085 30.771 — <-Z2*. *6* 25-740 26-837 20-057 29-9*0 311656 4325.225 26.532 27.641 26.8B2 30.797 32.5*3 *425.789 27-319 28. 4 7 27.700 31.656 33.<3Z 45Z6.756 ZB.109 27.Z55 30.33B 3Z-517 3*-322 *627-526 Z8.901 30-066 31-369 33-3B1 35.215 4?Z8.Z99 29.696 3.0-879 32-Z03 34.2*6 36.109 4fl27.07* 30.*73 31.694 33.039 35-1 13 37.00' 4?29.852 31.292 32.51Z 33.876 35-9B? W.901 50
30.632 32.094 33.332 3*. 716 36.852 36.500 3131. *1* 32.878 34.153 35.556 37-724 391700 5232.199 33,70* 34.977 '36.401 30.598 ¿0.602 5332.956 34.512 35.803 37-24? 39-*74 41.505 5433-776 35.322 36.630 38. 09 i, ¿0.351 4Z.*09 5534.567 36.13* 37..',60 38.9*2 4] . 229 4J.315 5635.360 36-9*8 .36. ¿91 37.773 <-2-109 4*. 222 5736.156 37.764 37-121- 40.6*5 t2-790 45,130 5036,953 3B.5B1 37.959 4]_(90 43.873 46.039 5937.753 39.401 4Q.795 «-Z.353 4t.r57 46.^50 60
38.554 40.222 4]. 633 43.210 *5-642 4f.B61 6139.357 *1-0*5 *2.472 4¿.Q68 4¿.52B 48.774 62*0.16Z *1.B69 43.313 44. ?Z7 t7-*16 47.688 63*0,?66 42,695 4¿.J56 45.736 ¿6-305 50.603 64'1.7T6 43.523 45.000 4&.650 "-9.175 51.518 6542.586 *4-352 *5.6<i5 47.513 50.086 52.435 6643.397 45.103 46.671 U. 378 50.976 53-353 67*4.210 46.015 *7-5*0 49.Z43 51-872 54.272 6845.025 *6.8*6 46.389 50.110 52.766 55.191 67*5.B41 *7.683 *9.'239 50.7/9 53.662 56,112 70
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o.oo:ooi-0.01000'¿•.H& ••>M
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1051061071 1)8109110
111112113114
115116117118119120
1211221231Z4
125126127128129130
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8500 6 08706 0 08909 0 0
9 1 09207 509 '07 5 09609 7 09809 ^ 0
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ANEXOS
Anexo 7
Documento Informativo presentado en Brasil respecto a
IMT2000
EPN-F1E Andrés Freiré/Julio Pico
ORGANIZACIÓN DE LUS hMAL" >:> /MComisión inieramerlcand de Telecomunicaciones
TORO QF TELECOMUNICACIONES YXII REUNIÓN DEL COMITÉ CONSULTIVO PERMANENTE 1:SERVICIOS PÚBLICOS DE TELECOMUNICACIONES
Del 26 de junio al 1 de julio da 2000'Isln Margarita, Venezuela
OEA/Ser.UXVlU.1CCP.Í/doc.974/0028 junio 2000
Original: portugués
SELECCIÓN, ENTRE LAS ALTERNATIVAS DE i,s GTIT; o i,9 GIIZ, DE LAR A N D A DF; F R E C U E N C I A EN QUE O P E R A R A N LOS PROVEEDORES DEL
SERVICIO MÓVIL PERSONAL
(Documcnlo infonnalivo presentado por la delegación de Brasil)
Repúb l i ca Federativa del fírasií
RpsmiM»n Ejecutivo
pn?scnladn por la Delegación de Bmsil
1.a Agencia Nacional de Telecomunicaciones del Brasil (Ana(el) anunció el 21de. ¡unid la decisión do errar la nueva, segunda generación de operadores'celulares, en labanda de 1.8 (jl b. preservando la banda de 1.9/2.1 OH?, para la implemenlación deIMT-2000. seuún las recomendaciones de la UIT, dentro de un marco de tiempo de 2-3anos.
1.a decisión cíe Ann l r l fue precedida por una Consulta Pública de 30 días,cmil idí i en diciembre pasado, para la cual Annlel había recibido contribuciones de lasoperadoras, fabricantes y organi/aciones tanto de Brasil corno del exterior. Bl total decontribuciones alcnnv.ó a casi 600 páginas, demostrando el inmenso interés que existíapor dicho asnntn.
I ,a consul ta buscó contribuciones sobre los siguientes aspectos: mercado de losservicios móviles, i t inerancia (roaming), economías de escala y aspectos industriales,normalización, disponibilidad de terminales e infraestructura, evolución tecnológica delas redes e impleincntación de. la IMT-2000.
La decisión fue adoptada después de realizar discusiones internas, tomando enconsideración las contribuciones recibidas e incluyendo los resultados de la últimaconferencia mundial de radiocomunicaciones (CMR-2000), llevada a cabo en Estambulel mes pasado.
Se consideró que las ventajas de la opción de 1.8 GHz son dobles: laintroducción de operadores nuevos en la banda y, simultáneamente, permitir laimplementación de la IMT-2000 en un futuro inmediato. Yambién se consideró que lasventajas sobre la opción de 1.9 GHz y los problemas que pudieran surgir a raíz de unadecisión semejante no son de naturaleza, restrictiva. Por úJlimo, se consideraron losbeneficios para el gobierno, derivados de las dos subastas para la 2a Generación y laIMT-2000. Puede hallarse información detallada sobre la decisión (en portugués) en elsi t io web \\-\\Av.nnalel.gov.br.
poco antes de vencer ¿I pl¿zo de veda arriba expresado, Anate! puso en marcha las primeras 'medidas de incremento del nivel de competencia para la prestación del SMC. SU primerainiciativa fue la realización de la Consulta Pública No. 198 - Utilización de Bandas de Frecuenciapara la Prestación de Servicios de Comunicaciones Móviles Terrestres, de! 3/12/99, que incluíaun plazo para la formulación de comentarios que vencía el 17/1/2000. De los 61 aportes a laConsulta Pública se consideraron 53, ya que 8 fueron presentadas fuera del plazo legal. De los53 aportes considerados se aprobaron 45, ya que 8 escapaban al horizonte del lema tratado.
Otra iniciativa fue la realización, el 16/12/99, de una Audiencia Pública-en Anatel, con la mismafinalidad, para la cual se inscribieron 38 entidades que a través de exposiciones verbales dieron aconocer sus ideas sobre el mismo lema.
En el Informe de la Superintendencia de Servicios Privados (SPV), arriba citado, se analizan loscomentarios de la Consulta Pública No. 198.
La Opinión de la Procuraduría, arriba citada, es que no existe óbice a la aprobación del Informede la SPV, teniendo en cuenta que los actos fueron practicados en consonancia con la legislaciónaplicable.
3.2 ANÁLISIS
En el presente análisis se utilizan los datos técnicos y las informaciones contenidos en el Informede la SPV, arriba citado, y su estructura comprende las tres partes que se mencionan acontinuación:
A) Definición de los objetivos que se trata de alcanzar.
B) Elección de la banda de frecuencia más adecuada para alcanzarlos objetivos.
C) Consecuencias de la elección en cuanto a, entre otros, los aspectos que figuran en laConsulta Pública No. 198:
1. Mercado de servicios móviles.
2. Posibilidad de "roaming" nacional e internacional.
3. Economía de escala y aspectos industriales.
4. Aspectos de estandarización.
5. Disponibilidad de infraestructura y terminales.
6. Necesidad de limpieza de banda.
7. Evolución tecnológica de otras redes en Brasil, en las Américas y en el mundo.
8. Futura implantación del IMT-2000.
A) Objetivos
Los objetivos que se procura alcanzar a través de la elección de la banda de frecuencia seclasifican aquí en dos tipos: objetivo de corto plazo y objetivo de mediano plazo, que se exponena continuación.
Objetivo de corto plazo
Posibilitar ia introducción de nuevas dispensadoras de servicios de telecomunicaciones móviles,a los efectos de aumentar la competencia en la prestación del Servicio Móvil Personal, desegunda generación, teniendo en cuenta que el periodo-de veda establecido en los contratos deconcesión expiró el 31 de diciembre de 1999, y que en Brasil ya existe una gran demanda deservicios predominantemente de voces.
Pñgínn 2 do 11
ANÁLISIS
FECHA
CONSEJERO REOTTOR
1. ASUNTO
José Leite Pereíra Filho
Selección, enlre las alternativas de 1,8 GHz ó 1.9 GHz, de la banda de frecuencia en queoperarán los proveedores del Servicio Móvil Personal.
2. REFERENCIAS
Material para evaluación por parte del Consejo Directivo No.092/15/06/2000/PVGPJ/PVCP/SPV
• Informe No. 02/15/06/2000/PVGPJ/PVCP/SPV, incluida la Opinión de la PRCMinuta de Resolución
3. OPINIÓN
3.1 HECHOS
La decisión de hacer un llamado a licitación para el servicio móvil de lipo celular se desprende delnuevo modelo de servicios de telecomunicaciones implantado en Brasil, que se basa en dospilares fundamentales: la universalización de los servicios telefónicos y la competencia para laprestación de los diversos servicios de telecomunicaciones. Este último aspecto es el que sedestaca en esta iniciativa.
Anatel decidió aumentar la competencia en la prestación del Servicio Móvil Celular (SMC),denominado también Servicio Móvil Personal (SMP), en cumplimiento de las directricesgubernamentales contenidas en la Ley No, 9472, del 16/7/97, Ley General deTelecomunicaciones (LGT), cuyo Artículo 2° dispone lo siguiente;
"Art. 2° El Poder Público //ene la obligación de:
¡II - adoptar medidas que promuevan la competencia y la diversidad de los servicios, qUeincrementen su ofería y que propicien patrones de calidad compatibles con la demanda de los'usuarios;
Hasta el 31 de diciembre de 1999 Analel no estaba autorizada a efectuar ningún llamado alicitación en esta esfera en virtud de ios contratos de concesión que establecen Un periodo deveda hasta la fecha citada, para que las actuales empresas dispensadoras del Servicio MovíCelular se consolidasen como empresas económicamente saludables.
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Objetivo de mediano plazo
'osibílilar, en un plazo de dos a fres años, la implantación en Brasil del sistema ¡MT-2000, que esm sistema de explotación de servicios avanzados de telecomunicaciones móviles, llamados deercera generación, cuyas especificaciones y cuya banda de frecuencias fueron establecidas pora Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), de modo de atender le Importante demandaexistente en Bmsil de servicios personales de alta velocidad, incluido el acceso a la Internet,
8) Elección de la banda de frecuencia
Adoptaremos como criterio de elección de la bandn de frecuencia el logro de los objetivos deor to y mediano plazo arriba mencionados.
nicialmenle es necesario identificar, a la luz de la reglamentación de las telecomunicaciones y dela disponibilidad de equipos, cuáles son las bandas de frecuencia disponibles. Es imperativosaber con qué equipos se cuenta, ya que Brasil no es un país poseedor de tecnología tal que lepermita introducir en una nueva banda un sistema de origen brasileño.
De la Figura 1 se desprende que están disponibles tres sistemas: dos de segunda generación, elGSM-1800 (sistema europeo) y el PCS (sistema de los EUA), así como el 1MT-2QOQ (sistema dela UIT).
Ei GSM-1GOO está ubicado en las bandas de 1710 a 1785 MHz y de 1805 a 1880 MHz, quellamaremos de banda de 1,8 GHz; el PCS está comprendido en la banda de 1850 a 1990 MHz,que denominaremos de banda de 1,9 GHz, y el IMT-200G cubre las bandas de 1885 a 1980 MHzy de 2110 a 2170 MHz, que llamaremos de banda de 1,9/2,1 GHz.
También se han identificado tres bandas, con equipos ya disponibles, en el caso de! PCS y delGSM-1800. que estarán disponibles a corto plazo en el caso del IMT-2000.
B1) Logro del objetivo de corto plazo
En las bandas de 1,8 GHz y de 1,9 GHz existen sistemas de segunda generación qUe permitenalcanzar sin dificultades el objetivo de corto plazo. Debido a que están destinados a serutilizados por WLL, como se ve en la parte superior de la Figura 1, las dos bandas no estántotalmente disponibles. Al mismo tiempo, ya es perfectamente posible que operen por lo menostres dispensadoras de servicios en la banda de 1,8 Gt !z, con 2 x 1 5 MHz, y dos dispensadoras deservicios en la banda de 1,9 GHz, con 2 x 1 5 MHz.
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Figura 1
Bandas de frecuencias disponibles
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En consecuencia, cabe concluir que las dos bandas son perfectamente adecuadas para laintroducción de más competidores-de segunda generación, atendiendo ambas al enunciado delobjetivo de que se traía.
B2) Logro dol objetivo de mediano plazo
Vamos entonces a analizar la pertinencia de ambas alternativas, de 1,8 y 1,9 GHz, en cuanto a laaplicación en Brasil del s is tema IMT-2000 en un plazo de dos a tres años.
La médula de esta cuestión reside en el conflicto entre las bandas del PCS y del IMT-2000. De laFigura 1 surge que existe superposición entre la banda del PCS y la referente al "uplink" delsistema IMT-2000. El conflicto es de carácter grave, pues la parte superpuesta del PCS esexactamente su "downllnk".
Dado ese conflicto, se concluya que la utilización de un sistema impide la utilización del otro.
Cabe aquí efectuar un resumen de los hechos que llevaron a esle conflicto.
Con el apoyo de Brasil, la UIT destinó, durante la WARC-92 (Conferencia Administrativa Mundialde Radiocomunicaciones de 1992), una banda de 1,9/2.1 GHz para iá imptemenlaclón delcomponente lerreslre de¡ IMT-2000, conforme a la nota de pie de página S5.388 del Reglamentode Comunicaciones de la UIT
Pocos años después de la WARC-92, en 1994, Estados Unidos deslinó al PCS la banda de 1,9GHz, suscitando asi el conflicto arriba mencionado entre el PCS y el IMT-2000.
Posteriormente, la Comisión inleramericana de Telecomunicaciones (CITEL), a través de larecomendación REC. PCC-lll/12/95, identificó la banda de 1,9 GHz para el Uso del PCS en élcontinente americano. A la vez, en la misma recomendación, la CITEL reconoció el conflicto conel IMT-2000, creado por el PCS, y recomendó que cada país miembro" adoptase estrategiastendientes a evolucionar hacia el IMT-2000.
También reviste suma importancia mencionar decisiones recientes adoptadas durante ía WRC-2000 (Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 2000), realizada en Estambul del 8 demayo al 2 de junio de 2000.
La WRC-2000, en el punto 1.6 de su temario, trató de destinar frecuencias adicionales, de Usoglobal, para el IMT-2000. Lamentablemente la Conferencia no tuvo éxito suficiente en labúsqueda de una banda única y global que complementara las necesidades de IMT-2000, qUecontaba exclusivamente con la banda de 1,9/2,1 GHz, considerada Insuficiente para atender lasnecesidades con posterioridad a 2010.
En lugar de una única banda, la WRC-2000 identificó tres bandas adicionales: de 806-960 MHz(ya utilizada intensamente por sistemas de segunda generación); de 1710-1885 MHz (qUe es labanda de 1,8 GHz, que todavía no se utiliza en el continente americano, pero que se utilizabastante en el resto del mundo), y de 2500-2690 MHz (que llamaremos banda de 2,5 GHz). EsImportante destacar que estas decisiones de la WRC-2000 evidentemente no Impiden, qUe
.cuando fuere del caso, sigan estableciéndose sistemas celulares de segunda generación.
En resumen, para la implantación del IMT-2000, además de la banda de 1,9/2,1 GHz, que es labanda original, existen las siguientes bandas adicionales:
• Banda de 1,8 GHz
• Banda de 2,5 GHz
• Banda de 806-960 MHz
n eTías recién ocurrirá en un plazo cTíTmas de cinco anos y tenga carácter a lo sumó'regional, lo que hace que el problema de evolución de esas bandas sea muy semejante a íaevolución de los sistemas TDMA y CDMA en 1,9 GHz para ofrecer servicios de tercerageneración.
Del análisis que anlecede se concluye con gran probabilidad de .acierto que la única posibilidadde implantar en el Brasil sistemas IMf-2000, en el plazo de dos a (res años, se da en la banda de1,9/2,1 GHz, En consecuencia, la alternativa de 1,8 GHz es la que debe elegirse para laintroducción cíe nuevos operadores de SMP de segunda generación.
Oír?) consecuencia favorable de esa elección es la obtención de recursos adicionales para laTesorería Nacional, resultantes no solamente de la licuación del SMP, sino también de la futuralicitación para el sistema IMT-2000.
A partir de esta importante conclusión reviste fundamental importancia proceder a esludlar losimpactos resultantes de la elección de la banda de1,8 GHz. A continuación analizaremos lasventajas y desventajas de esa elección en cuanto, entre otros, a los diversos aspectos quefiguran en la Consulla Pública No. 198.
C) Aspectos que figuran en la Consulta Pública No. 198 y otros
1. Mercado de servicios móviles
Este, aspeólo fue sugerido por la Anaie! para evaluarlos impactos que sufriría el mercado deservicios móviles en Brasil, determinar qué factores provocarían su avance o retracción enfunción de la banda de frecuencia elegida.
Una proyección de PASTE/2000 es que Brasil deberá tener cerca de 58 millones de accesoscelulares en operación en 2005, lo que corresponde a un aumento de aproximadamente tresveces y media la red actual. Esta proyección eslá muy próxima a algunas presentadas en laconsulla pública.
Un argumento favorable a la banda de 1,8 GHz sería el suministro a los usuarios de servicios dedatos en menor plazo. Como ejemplo se menciona el GPRS (transmisión de datos por paquetes)y el EDGE (Enhanced Data for Global Evolution). El GPRS comienza a utilizarse esle año enEuropa y Asia, pudiendo admitir aplicaciones de hasta 144 kbps, en tanto que el EDGE deberáestar disponible en 2001, con una velocidad de hasta 384 kbps. Por otra parte, como la opciónpor la banda de 1,8 GHz da lugar a la adopción de la norma GSM, se producirán economíasdebido a! aumento de escala en el suministro de termínales, dada la existencia de 300 millonesde accesos GSM, en mayo de 2000, y también habrá una disponibilidad más inmediata deservicios en la plataforma.
Como aspecto desfavorable de la banda de 1,8 GHz cabe mencionarla Integración de la redGSM con las redes brasileña y de las Américas, lo que dependerá del desarrollo de terminalesmullimodo GSM1800/TDMA800 y GSM1800/CDMA800, En el comienzo de la comercializacióntodo indica que estas terminales serán más caras que las actuales y que su1 adquisición deberácontar con los subsidios de la nueva Dispensadora para la disputa del mercado.
2. Posibilidad dti "roaming" nacional e Internacional
Este aspecto s~e refiere a las posibilidades de que la nueva Dispensadora de servicios puedaintegrar su red con las redes actualmente existentes en Brasil y con las diversas redes móviles deotros países, de modo de posibiiilar el "roaming", esta importante facilidad de los sistemasmóviles, del modo más amplio posible.
En relación con la banda de 1,8 GHz, el "roaming" nacional podrá realizarse iniclalmente en lapropia red GSM. Los requisitos de atención deberán ser estudiados cuidadosamente para
Pñc]ino ti rio M
A continuación analizaremos las posibilidades de la banda principal, de 1,9/2,1 GHz.
BANDA DE 1,9/2.1 GHz
Es posible establecer el IMT-2000 en la banda de 1,9/2,1 GHz en el plazo de dos a tres años, yaque se dispondrá de los equipos necesarios. Existe inclusive la expectativa de que en Europa yen Asia el sistema UMTS, que es la versión comercial del sistema ÍMT-2000 en esta banda,legue a ser equivalente, en cuanto a penetración, a! GSM de hoy. De hecho, la operacióncomeroinl rte este servicio comenzará en 2001. El número de licencias previsto y el preciopagadero por ellas muestran el enorme interés que viene despertando en e! mundo el UMTS,^rincipalmenle debido a su adopción por los países de la Unión Europea y por Japón.
Para que se tenga una idea de los valores pagaderos por las licencias basta ver lo que sucediórecientemente en Inglaterra cuando ese país efectuó su licitación para cinco sistemas lMT-2000.yrecaudó cerca de US$35.000 millones. Inclusive considerando la diferencia de PIB de los dospaíses cnbn esperar una recaudación considerable para nuestra Tesorería cuando la Anatelefectúe su licitación para el sistema IMT-2000.
Según previsiones del Foro UMTS, se espera que hasta el final de 2001 se expidan más de 100licencias para el UMTS. De este modo la preservación de la banda de 1,9/2,1 GHz es garantíade la aplicación del IMT-2000 en un horizonte previsible, inclusive ya a partir de 2002.
Naturalmente, en la opción de aplicación del IMT-2000 en las demás bandas, ial como fueronidentificadas por la UIT apenas el mes pasado, una serle de indefiniciones va a persistir duranlealgunos años, hasta que se decida cuáles son las bandas que conviene utilizar, qué tecnologíadeberá emplearse y cuándo habrá mercado para la producción de equipos y a qué precios.
A conlinuación se analizan las posibilidades de Implemeníación del IMT-2000 en esas bandasadicionales
BANDA DE 1.8 GHz
Esta banda de 1,8 GHz podría llegar a ser utilizada por el IMT-2000 por parte de Brasil y de lospaíses de la CITEL que la apoyaran. Debe destacarse, al mismo tiempo, que la propuestaformulada por la CITEL en la WRC-200Q para la utilización de esa banda como el lMT-2000, noconló con el apoyo de los E.U.A., que tienen graves problemas con la parte superior de la bandade 1,8 GHz. Tampoco Europa ni Asia tienen interés inmedialo en implantar el lMT-2000 en labanda de 1,8 GHz, pues ya la utilizan para los celulares de segunda generación
La conclusión, por lo tanto.. consisle..en que confiar en el surgimiento de equipos lMT-2000'confiables y a precios competitivos en el plazo de dos a tres años constituye Una decisión de altoriesgo"de fracaso. Este riesgo podría reducirse considerablemente si esta banda fuese prioritariapara los EE.UU. o para Europa y Asia, lo que no ocurre.
BANDA DE 2,5 GHz
Brasil tiene graves dificultades para cambiar el destino de la banda de 2,5 GHz a fin de permitir laimplemenlación del 1MT-20QO, debido a las numerosas licencias de MMDS existentes en esabanda. Debe destacarse que ésta deberá ser la banda de expansión preferida por EUropay Asiacuando se agole la utilización de la banda de 1,9/2,1 GHz.
BANDA DE 806-960 MHz
La banda de 806-960 MHz ya es utilizada intensamente por los sistemas celulares de segundageneración, lo que imposibilita su utilización para el lMT-2000. En el continente americano lossistemas opnran en 800 MHz, y en el reslo del mundo en 900 MHz.
Agregando, nsimismo, a la argumentación que antecede, el hecho de que la WRC-2QOO no indicóqué partes de las bandas adicionales serán realmente mundiales, es muy probable que el uso de'
olílfinefun Toamíng nacional?"
El "roaming" nacional con las redes TDMAy COMA sólo podrá realizarse con terminales de mododual, que ¡.solamente estarán disponibles al comienzo de 2000, según informaciones brindadas3or algunos proveedores de equipos durante la consulta pública y en correspondencia enviada aa Anale!, El "ronmlng" nacional Interredes constituye una desventaja a corto plazo para la bandadn 1.8 GHz.
Por otra parte, el "roaming" Internacional se ve facil i tado en la banda de 1,8 GHz, ya queactualmente se dispone de tecnología GSM en más de 140 países, incluidos los Estados Unidos,Canadá y Chile. En esos países, como se utiliza una banda de 1,9 GHz, es posible el "roaming"con la utilización de terminales multibandas (1,8/1,9 GHz) ya disponibles en el mercado, o de unaterminal GSM de 1,9 GHz. conjuntamente con la tarjeta SIM ("plástic roaming").
SÍ se considera asimismo el "roaming" internacional en 1,8GHz, se verifica que el alcance y lacobertura de las redes GSM son sensiblemente mayores que las de las redes TOMA y COMA, yaque de los 500 millones de usuarios móviles a nivel mundial, cerca del 50% son GSM. Cuandose consideran exclusivamente los sistemas digitales (en todas las bandas) este porcentaje subehasta llegar al 65%. Considerando exclusivamente las bandas de 1,8 y 1,9 GHz, este porcentajees de! 75%. Las ci fras, por lo tanto, favorecen a la banda de 1,8 GHz en esle aspecto.
Oirá caracter ís t ica del "roaming" del GSM es el transporte de todo el perfil del usuario entreredes, inclusive con frecuencias distintas. Esta posibilidad se logra a través de la tárjela SIM, yse realiza debido al alto grado de estandarización y al hecho de que las redes GSM son deinlerfase abierta. Esto significa que el usuario mantiene los mismos servicios en contexto de"roaming". La utilización de la tar jeta SIM aumenta lambién la seguridad contra el fraude.
La implernenlación del "roaming" entre redes GSM, que es también Independiente de lafrecuencia, se realiza en forma rápida y eficaz, debido a un conjunto de procedimientosadministrativos estandarizados desarrollados por la Asociación GSM.
Está comprobado que casi el 70% del movimiento de personas de Brasil con el exterior porrazones comerciales y de turismo tiene lugar en la región de las Américas. En consecuencia,cabe esperar que se quiera integrar las redes nacionales con las de los países que llenentecnologías semejantes, a saber el CDMA o el TDMA. Esle aspecto favorece levemente ladecisión de adoptar la opción de 1,9 GHz. Se debe observar, al mismo tiempo, que si la bandade 1.8 GHz es la elegida, ese a.spncto tiene poca importancia, ya que los mayores mercados delas Américas (Estados Unidos y Canadá) también disponen de redes. Por otra parte seguiránexistiendo las Dispensadoras de SMC de las bandas A y B (TDMA y CDMA) que atenderán alcontinente americano, quedando la red GSM para integrar al Brasil con el resto del mundo.
3. Economías cíe escaln y aspectos industriales
A esle respecto se procuró identificar ios principales aspectos industriales y de economía deescala en relación con la elección de la banda de frecuencia.
La opción de elección de la banda de 1,8 GHz tiene la ventaja de la economía de escala a nivel•mundial, pues considerando I a s b a n d a s d e 1 , 8 y 1 , 9 GHz en noviembre de 1999, del total de 133millones de accesos corresponde al GSM 1800 el 75% y a las demás (CDMA, TDMA y GSM en1,9 GHz) el 25% de los accesos. Por otra parte, las redes GSM crecen a razón de cerca de 10millones de accesos por mes, habiendo totalizado en mayo último cerca de 300 millones deaccesos.
Una ventaja en la adopción de la banda de 1,9 GHz es que el parque industrial brasileño estámás arlaplado para producir esos equipos, especialmente con las tecnologías existentes en epaís (CDMA y TDMA). Se trataría simplemente de una adaptación de las líneas de producción de800 para 1900 MHz.
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Al mismo tiempo es Impértanle destacar que la mayoría de los fabricantes Instalados en Brasilllenan tecnología en los países de origen para atender cualquiera de las soluciones que llegue aimplemenlarse. Asimismo, el hecho de que la tecnología GSM sea una norma abierta (norma nopropietaria) da lugar a un mayor número de proveedores en cada segmento de la red(infraestructura) y también de terminales. Estas condiciones permiten la construcción de redescon equipos de distintos proveedores. -
culi til uüpeuu ití lureiUe al mercado de proveedores se observa que si llega aadoptarse la banda de 1 ,9 GHz existe una enorme probabilidad de que se mantenga la situaciónactual, en o,ue enlre el 70% y el 80% del mercado es atendido por apenas tres fabricantes quedominan las tecnologías TOMA y CDMA en las Américas. La opción de 1 ,8 GHz permitirá abrirconsiderablemente el mercado a otros proveedores, debido a la estandarización existente en IRtecnología GSM.
Por otra parte, la adopción de la banda de 1,8 GHz podrá provocar la implementación de otrasunidades de fabricación en Brasil, según el anuncio de algunos proveedores, lo que daría tugar ala generación de empleo calificado y a la capacitación de recursos humanos en la nuevatecnología. .
Un aspecto que gravita a favor de la banda de 1,9 GHz es la mayor posibilidad de exportaciónpara los países de las Américas.
4. Aspectos de estandarización
Este aspecto se refiere a las posibilidades tecnológicas, en función de la banda que se elija, decompatibilidad con la red fija, así como de alineamiento con las decisiones establecidas en lasConferencias Mundiales de UIT y las conferencias regionales de la CITEL.
Otros aspectos del alineamiento con las decisiones reglamentarias de la UlT y de la CITEL yafueron analizados ampliamente en el punto B2 de! presente análisis.
Las tecnologías CDMA y TDMA siguen las especificaciones de la industria de los EE.UU. y latecnología GSM sigue las especificaciones de la industria europea. Existe menos flexibilidad enlas especificaciones CDMA y TDMA que en las especificaciones GSM. Una prueba de ello esque la señalización de red GSM es la misma q'ue la de la red fija. Se efedüa por el Canal ComúnNo. 7. Por otra parte, las redes GSM comprenden todos los protocolos de red Inteligente: ISUPlibro azul e ISUP libro verde. Ya las tecnologías CDMA y TDMA heredaron de los sistemasanalógicos los protocolos de señalización IS-41, junto con sus problemas, ya que no soncompatibles con los protocolos de red fija. En consecuencia, en cuanto d estandarización existeuna clara ventaja para la tecnología GSM, y por lo tanto para la elección de la banda de 1 ,8 GHz,ya que desde el punto de vista de la red fija la red celular GSM se comporta como si fuese otrared fija.
Una ventaja paralela que surge de la adopción de la tecnología GSM es qUe las especificacionesde la red GSM coinciden con las especificaciones de la red IMT-2000, en forma que la Utilizaciónde la red GSM en Brasil determinará, en cuanto a los recursos humanos qUe van a trabajar conella, un conjunto de conocimientos mucho más importante para el futuro, si se Implantan en Brasillas redes de la norma UMTS.
5. Disponibilidad de infraestructura y terminales
A través de eslp. aspecto de la Consulta Pública No. 198 se procuró Identificar; los Impactosrelacionados con la disponibilidad de infraestructura y terminales en función de la elección de labanda de frecuencia, teniendo como punto focal los posibles beneficios de los servicios móvilespara los usuarios.
De hecho, considerando que la banda de 1,8 GHz dará lugar a la Introducción de una nueva
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.. 'el me rcá^o~üras]íeribT~la~ tecnología G3M. los "usuarios tendrán mayoresposibilidades de elección de los servicios disponibles en cada una de las redes, con lo cual ladispula del mercado no se producirá exclusivamente en relación con los precios ofrecidos, sinotambién con los servicios propiciados por la tecnología GSM.
Un aspecto desfavorable de la elección de la banda de 1,8 GHz es la cuestión de la disponibilidadde los equipos en el mercado brasileño, ya que la oferta local dependerá de la instalación denuevas fábricas o de la adaptación de las fábricas ya instaladas en Brasil.
Ciertamente, en los- primeros años deberán importarse las terminales y la infraestructura,exceptuadas las CCC de algunos proveedores. Al mismo tiempo, en el análisis de este aspectocabe destacar que Juzgando por lo que sucedió con la implantación de la banda B, en unaprimera fase, casi todos los equipos de Infraestructura fueron Importados, pues se procuróestablecer las redes lo más'rápidamente posible teniendo en cuenta la viva disputa por elmercado. Este hecho ciertamente se producirá en el caso de una nueva Dispensadora de SMPen Brasil, que deberá entrar en funcionamiento en los lugares en que ya existen dosDispensadoras de servicios móviles que en algunas regiones ya están bastante consolidadas.
Una ventaja de la banda de 1,9 GHz, es que contrariamente a lo que sucede con la banda de 1,8GHz, hace posible una mayor integración con las tecnologías de inlerfase aéreas actualmenteinstaladas en Brasil, como CDMA y TDMA, lo que favorecería la puesta en disponibilidad, másrápidamente, de terminales mullibanda, por parte de los fabricantes locales, para la atención delmercado, lo que permitiría reducir las inversiones iniciales.
6, Necesidades de limpieza de bandas
De acuerdo con los relevamienlos realizados por la SPV, cuyos resultados constan en suInforme, arriba mencionado, |a opción por la banda de 1,8 GHz representa una ligera desventajaen relación con la opción por la banda de 1,9 GHz, en lo que respecta a la desocupación de lasbandas en que se establecerán los nuevos servicios móviles.
7. Evolución tecnológica de otras redes en Brasil, las Américas y el mundo
Este aspecto de la Consulta Pública está destinado a evaluar la evolución de las diversastecnologías actualmente implantadas en Brasil y también en otros países, procurando mostrarese camino evolutivo en función de las diversas tecnologías existentes.
Las principales ¡nterfases aéreas existentes en el mundo son: GSM, PDC, CDMA y TDMA. ElPDC (Personal Digital Cordless) está restringido a Japón, y pese a la alta penetración en esepais, deberá desaparecer a largo plazo, cuando se implemente el UMTS.
El GSM y el TDMA evolucionan hacia el GPRS (General Packet Radio Service) y hacia el EDGE(Enhanced Data Rates for Global Evolution), servicios que alcanzan velocidades de datos porpaquetes de hasta 144 kbps (GPRS) o de hasta 384 kbps (EDGE). Sobre esa red de dalospodrán implantarse, a partir de este año, sen/icios de comercio electrónico móvil (m-commerce) ydiversos otros servicios basados en acceso a la Internet. Tales servicios utilizan toda |ainfraestructura de red existente, interfaces radio y terminales apropiados mediante la utilizaciónde la banda de 1,8 GHz (GSM) o de 1,9 GHz (TDMA). Es la llamada segunda generación ymedia,
La evolución del GSM hacia la tercera generación sigue un camino diferente a la del TDMA.
El GSM se integra, ep Europa, en virtud de las disposiciones regulaiorias, con el IMT-2QOO(UMTS), a través de terminales, lo que permite que los usuarios del IMT-20QO accedan a losservicios de red GSM, haciendo posible el aumento de la cobertura y la integración de las redes.
El TDMA, a su vez, evoluciona en la banda del PCS, ofreciendo servicios de segunda generacióny media a través del EDGE. Ai mismo tiempo, su evolución en cuanto a la oferta de servicios de
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ercera generación, es incíefpT" I arnpoco exísTen indicios de que pueda evolucionar en la bandaprincipal (banda de 1,9/2,1 GHz), ya que en los. principales mercados de TOMA (EUA/Canadá)esta banda-ya está ocupada por e| PCS. También es bastante improbable que el TOMA se
ncamine hacia el sistema IMT-2000.
A su vez el CDMA evoluciona bacía e| CDMA2000, que deberá estar disponible ya a partir delpróximo año en la banda ríe] PCS, Eodoa años estará disponible el HDR (Hlgh Dale Rales) quepermite manejar datos dé hasla 2,4 Mbps utilizando la portadora CDMA. Existe otra aplicaciónpropietaria similar al GPRS cuya implantación está prevista para eltcurso 2001, que es el 1xRTT,alcanzando velocidades de hasta 144 kbps. No se ha planteado la hipótesis de que el CDMAo e]CDMA2000 evolucionen hacia el W-CDMA por e| hecho de utilizar bandas de frecuenciascoincidentes (PCS estadounidense y banda principal del IMT-2000). Por lo lanío, todo indica queel CDMA2000 no evolucionará hacia el IMT-2000. Cabe destacar, al mismo tiempo, que estesistema se propone ofrecer servicios de tercera generación evolucionando dentro de las bandasactuales.
Por lo tanto, la adopción de la banda de 1,8 G\-\z implica la introducción de la tecnología GSM ytambién prepara a la red para la evolución hacia el IMT-2000 (es decir UMTS) en la bandaprincipal, permitiendo además agregar de inmediato los sislemas GPRS y EDGE, de modo depreparar al mercado para los servicios de tercera generación. La integración con la red nacionalTDMA actual podrá realizarse medíanle la utilización de terminales de modo dualTDMA800/GSM1800. Existe también la posibilidad de integración con la red CDMA a través de laterminal CDMA800/GSM1800.
En relación con los aspectos de red es importante destacar que por el hecho de la que lainterfase GSM en 1,8 GHz sea estandarizada y abierta, la inleroperabilidad de esas nuevas redesmóviles con la red fija es mucho mayor, de modo que los servicios de esta última se transportanmás fácilmente para la red móvil, facilitando el aspecto de convergencia de servicios. Se incluyeen esle aspecto la INAP (Intelígent Network Application Parí), que es la base para laimplementación de las redes inteligentes vinculadas con las redes móviles. :
La interoperabilidad de la red GSM-MAP con la IS-41, a su vez es un aspecto desfavorable parala adopción de la banda de 1,8 GHz y la consiguiente introducción de la tecnología GSM,inclusive en 1,9 GHz, ya que habrá que agregar equipos para e! funcionamiento ¡nlerredes.
El mayor grado de observancia del protocolo GSM-MAP (Mobile Application Prolocoí) con la redde señalización por un Canal Común No. 7 hace posible una perfecta Inleroperabilidad con lascentrales digitales a través de ISUP, con transporte no sólo de la voz, sino de lodo el perfil delusuario, de modo de transportar los servicios utilizados por un suscriptor a través de estas redesque utilizan el mismo protocolo. La red de señalización utilizada por CDMA y TDMA sigue lanorma IS-41 y es paralela con la red fija, lo que dificulta su evolución.
iPor otro lado no se observa en las banda de 1,9 GHz una fácil interoperabilldád con las redesinteligentes, debido a la heterogeneidad de las redes y al hecho de que muchas normas actualesno poseen interfases INAP bien definidas, que son esenciales para la interconexión con las redesinteligentes. En la opción de 1,9 GHz serían necesarias soluciones alternativas propietarias deinleroperabilidad entre las redes fija y móvil.
8. Futura implantación de! IMT-2000
Sobre esle tema la Anatel trató de evaluar el impacto provocado porla elección entre las bandasde 1,8 GHz o de ;|,9 G\-\z en la futura aplicación del IMT-2000 en Brasil.
Teniendo en cuenta, que este aspecto fue considerando como factor condicionante para laelección de la banda, convirtiéndose en el Objetivo de mediano plazo, ya fue tratado en el punto82 del présenle análisis.
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