INTRODUCCIÓN (Bluetooth)

Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) creado por Bluetooth Special Interest Group, Inc. que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2.4 GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:

• Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles.
• Eliminar los cables y conectores entre estos.
• Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales.

Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informática personal, como PDA, teléfonos móviles, ordenadores portátiles, ordenadores personales, impresoras o cámaras digitales.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS (Bluetooth)

La especificación de Bluetooth define un canal de comunicación a un máximo 720 kbit/s (1 Mbit/s de capacidad bruta) con rango óptimo de 10 m (opcionalmente 100 m con repetidores).

Opera en la frecuencia de radio de 2,4 a 2,48 GHz con amplio espectro y saltos de frecuencia con posibilidad de transmitir en Full Duplex con un máximo de 1600 saltos por segundo. Los saltos de frecuencia se dan entre un total de 79 frecuencias con intervalos de 1 MHz; esto permite dar seguridad y robustez.

La potencia de salida para transmitir a una distancia máxima de 10 metros es de 0 dBm (1 mW), mientras que la versión de largo alcance transmite entre 20 y 30 dBm (entre 100 mW y 1 W).

Para lograr alcanzar el objetivo de bajo consumo y bajo costo se ideó una solución que se puede implementar en un solo chip utilizando circuitos CMOS. De esta manera, se logró crear una solución de 9×9 mm y que consume aproximadamente 97% menos energía que un teléfono celular común.

El protocolo de banda base (canales simples por línea) combina conmutación de circuitos y paquetes. Para asegurar que los paquetes no lleguen fuera de orden, los slots pueden ser reservados por paquetes síncronos, empleando un salto diferente de señal para cada paquete.
La conmutación de circuitos puede ser asíncrona o síncrona. Cada canal permite soportar tres canales de datos síncronos (voz) o un canal de datos síncrono y otro asíncrono.
Cada canal de voz puede soportar una tasa de transferencia de 64 kbit/s en cada sentido, la cual es suficiente para la transmisión de voz.
Un canal asíncrono puede transmitir como mucho 721 kbit/s en una dirección y 56 kbit/s en la dirección opuesta. Sin embargo, una conexión síncrona puede soportar 432,6 kbit/s en ambas direcciones si el enlace es simétrico.

Arquitectura hardware[editar]

El hardware que compone el dispositivo Bluetooth está compuesto por dos partes:

• un dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir la señal.
• un controlador digital, compuesto por una CPU, un procesador de señales digitales (DSP - Digital Signal Processor) llamado Link Controller (o controlador de Enlace) y de las interfaces con el dispositivo anfitrión.

El LC o Link Controller se encarga del procesamiento de la banda base y del manejo de los protocolos ARQ y FEC de la capa física; además, se encarga de las funciones de transferencia tanto asíncrona como síncrona, la codificación de audio y el cifrado de datos.

La CPU del dispositivo se encarga de las instrucciones relacionadas con Bluetooth en el dispositivo anfitrión, para así simplificar su operación.
Para ello, sobre la CPU corre un software denominado Link Manager cuya función es la de comunicarse con otros dispositivos por medio del protocolo LMP.

Pila de protocolos de Bluetooth[editar]

Bluetooth está definido como un protocolo de arquitectura de capa que está formado por unos protocolos centrales, protocolos de reemplazo de cable, protocolos de control de telefonía, y protocolos adoptados. Como mínimo, toda pila de protocolos de Bluetooth debe tener los siguientes protocolos: LMP, L2CAP y SDP. Además, los dispositivos que se comunican por Bluetooth pueden usar casi siempre los protocolos HCI y RFCOMM.

LMP[editar]

El protocolo de control de enlace (Link Management Protocol, LMP) se usa para el establecimiento y control del enlace de radio entre dos dispositivos. Está implementado en el controlador.

L2CAP[editar]

El protocolo de control y adaptación del enlace lógico (Logical Link Control and Adaptation Protocol, L2CAP) es usado para multiplexar múltiple conexiones lógicas entre dos dispositivos que usan diferentes protocolos de nivel superior. Proporciona segmentación y reemsamblado de los paquetes.

En su modo básico, L2CAP proporciona a los paquetes una carga útil que se puede configurar hasta 64 kB, y con una MTU por defecto de 672 bytes.

En los modos de Retransmisión y control de flujo, L2CAP puede configurarse para datos isócronos o para un canal de datos fiables mediante la retransmisión y la comprobación de CRC.

El apéndice 1 de la especificación de Bluetooth añade dos modos adicionales a L2CAP. Estos nuevos modos dejan obsoletos los anteriores modos de retransmisión y control de flujo:

• Modo de retransmisión mejorado (Enhanced Retransmission Mode, ERTM): Este modo es una versión mejorada del modo original de retransmisión. Proporciona un canal L2CAP confiable.
• Modo streaming (Streaming Mode, SM): Es un modo muy simple, sin retransmisión ni control de flujo. Proporciona un canal L2CAP no confiable.

La confiabilidad en cualquiera de estos modos es opcionalmente garantizada por la capa inferior BDR/EDR mediante la configuración del número de retransmisiones y el tiempo de espera antes de descartar paquetes. La capa inferior garantiza que los paquetes lleguen en orden.

SDP[editar]

El protocolo de descubrimiento de servicio (Service Discovery Protocol, SDP) permite a un dispositivo descubrir servicios que ofrecen otros dispositivos y sus parámetros asociados. Por ejemplo, cuando usas un teléfono móvil con unos auriculares Bluetooth, el teléfono usa SDP para determinar qué perfil de Bluetooth pueden usar los auriculares y los ajustes del protocolo de multiplexación necesarios para que el teléfono pueda conectarse con los auriculares. Cada servicio está identificado por un UUID (Universally Unique Identifier).

RFCOMM[editar]

RFCOMM (Radio Frequency Communications) es un protocolo de reemplazo de cable usado para generar un flujo de datos virtual en serie. RFCOMM ofrece transporte de datos binarios y emula las señales de control de EIA-232 a través de la capa de banda base de Bluetooth.

RFCOMM ofrece un flujo de datos confiable y sencillo para el usuario, similar a TCP. Es utilizado por muchos perfiles relacionados con la telefonía.

Muchas aplicaciones Bluetooth utilizan RFCOMM debido a su amplio soporte y la posibilidad de encontrar API públicas en la mayoría de sistemas operativos. Además, las aplicaciones que usen el puerto serie para comunicarse, podrán ser portadas a RFCOMM fácilmente.

BNEP[editar]

El protocolo de encapsulación de red de Bluetooth (Bluetooth Network Encapsulation Protocol, BNEP) se usa para transferir datos de otra pila de protocolos a través de un canal L2CAP. Su principal propósito es la transmisión de paquetes IP en un perfil de red de área personal. BNEP realiza una función parecida a la que hace SNAP en las redes inalámbricas de área local.

AVCTP[editar]

El protocolo de control de transporte de audio y vídeo (Audio/Video Control Transport Protocol, AVCTP) es usado por el perfil de control remoto para transferior órdenes de control de audio/vídeo a través de un canal L2CAP. Los botones de control en unos aurículares estéreo usan este protocolo para controlar el reproductor de música.

El protocolo de distribución de transporte de audio y vídeo (Audio/Video Distribution Transport Protocol, AVDTP) se usa para el perfil de destribución avanzada de audio para transferir música a los auriculares estéreo a través de un canal L2CAP pensado para la distribución de video.

TCS[editar]

El protocolo de control de telefonía binario (Telephony Control Protocol - Binary, TCS BIN) es el protocolo orientado a bits que define la señalización del control de llamadas para el establecimiento de las llamadas de voz y datos entre dispositivos Bluetooth.

Protocolos adoptados[editar]

Los protocolos adoptados son aquellos que han sido definidos por otras organizaciones de estandarización y han sido incorporados en la pila de protocolos de Bluetooth, permitiendo a Bluetooth codificar protocolos solamente cuando sea necesario. Los protocolos adoptados incluyen:

Protocolo punto a punto (PPP)[editar]

Protocolo estándar de Internet para transportar datagramas IP en un enlace punto a punto.

TCP/IP UDP[editar]

Protocolo base de la suite de protocolos TCP/IP.

Protocolo de intercambio de objetos (OBEX)[editar]

Protocolo de la capa de sesión para el intercambio de objetos, proporcionando un modelo para la representación de los objetos y las operaciones.

Wireless Application Environment/Wireless Application Protocol (WAE/WAP)[editar]

WAE especifica un marco de aplicación para los dispositivos inalámbricos y WAP es un estándar abierto que permite a los usuarios móviles acceder a los servicios de información y telefonía.

Dispositivo de Radio Bluetooth Genérico.[editar]

Entre las tareas realizadas por el LC y el Link Manager, destacan las siguientes:

• Envío y Recepción de Datos.
• Paginación y Peticiones.
• Establecimiento de conexiones.
• Autenticación.
• Negociación y establecimiento de tipos de enlace.
• Establecimiento del tipo de cuerpo de cada paquete.
• Establecer el dispositivo en modo sniff o hold: El primero, sniff, significa olfatear, pero en castellano y en informática se traduce por escuchar (el medio): en este caso es la frecuencia o frecuencias en la que está funcionando el dispositivo. Así, cualquier paquete de datos enviado en esa frecuencia será "leído" por el dispositivo, aunque no vaya dirigido a él. Leerá todos los datos que se envíen en esa frecuencia por cualquier otro dispositivo Bluetooth, es lo que se denomina rastreo de paquetes.
  Una técnica parecida pero a nivel de frecuencias es la que se utiliza para detectar redes wi-fi, generalmente para encontrar redes abiertas (sin contraseña), al escanear todas las frecuencias se obtiene información de cada frecuencia o canal de las redes wi-fi disponibles.
  Hold por su parte significa mantener, retener; esto quiere decir que el dispositivo se mantendrá en esa frecuencia aunque no emita ni reciba nada, manteniendo esa frecuencia siempre disponible aunque otros dispositivos la utilicen.

Usos de Bluetooth[editar]

Bluetooth se utiliza principalmente en un gran número de productos tales como teléfonos, impresoras, módems y auriculares. Su uso es adecuado cuando puede haber dos o más dispositivos en un área reducida sin grandes necesidades de ancho de banda. Su uso más común está integrado en teléfonos y PDA, bien por medio de unos auriculares Bluetooth o en transferencia de ficheros. además se puede realizar y confeccionar enlaces o vincular distintos dispositivos entre sí.

Bluetooth simplifica el descubrimiento y configuración de los dispositivos, ya que estos pueden indicar a otros los servicios que ofrecen, lo que permite establecer la conexión de forma rápida (solo la conexión, no la velocidad de transmisión).

El SIG de Bluetooth[editar]

Artículo principal: Bluetooth SIG

Puede compararse la efectividad de varios protocolos de transmisión inalámbrica, como Bluetooth y Wi-Fi, por medio de la capacidad espacial (bits por segundo y metro cuadrado).

Bluetooth contra Wi-Fi[editar]

Bluetooth y Wi-Fi cubren necesidades distintas en los entornos domésticos actuales: desde la creación de redes y las labores de impresión a la transferencia de ficheros entre tabletas, PDA y ordenadores personales. Ambas tecnologías operan en las bandas de frecuencia no reguladas (banda ISM).

APLICACIONES (Bluetooth)

Se denomina Bluetooth al protocolo de comunicaciones diseñado especialmente para dispositivos de bajo consumo, que requieren corto alcance de emisión y basados en transceptores de bajo coste.

Los dispositivos que incorporan este protocolo pueden comunicarse entre sí cuando se encuentran dentro de su alcance. Las comunicaciones se realizan por radiofrecuencia de forma que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisión es suficiente. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2" o "Clase 3" o "Clase 4" en referencia a su potencia de transmisión, siendo totalmente compatibles los dispositivos de una caja de ordenador.²​

Clase	Potencia máxima permitida (mW)	Potencia máxima permitida (dBm )	Alcance (aproximado)
Clase 1	100 mW	20 dBm	~100 metros
Clase 2	2.5 mW	4 dBm	~5-10 metros
Clase 3	1 mW	0 dBm	~1 metro
Clase 4	0.5 mW	0 dBm	~0.5 metro

En la mayoría de los casos, la cobertura efectiva de un dispositivo de clase 2 se extiende cuando se conecta a un transceptor de clase 1. Esto es así gracias a la mayor sensibilidad y potencia de transmisión del dispositivo de clase 1, es decir, la mayor potencia de transmisión del dispositivo de clase 1 permite que la señal llegue con energía suficiente hasta el de clase 2. Por otra parte la mayor sensibilidad del dispositivo de clase 1 permite recibir la señal del otro pese a ser más débil.

Los dispositivos con Bluetooth también pueden clasificarse según su capacidad de canal:

Versión	Ancho de banda (BW)
Versión 1.2	1 Mbit/s
Versión 2.0 + EDR	3 Mbit/s
Versión 3.0 + HS	24 Mbit/s
Versión 4.0	32 Mbit/s
Versión 5	50 Mbit/s3​

Lista de aplicaciones[editar]

• Conexión sin cables vía OBEX.
• Transferencia de fichas de contactos, citas y recordatorios entre dispositivos vía OBEX.
• Reemplazo de la tradicional comunicación por cable entre equipos GPS y equipamiento médico.
• Controles remotos (tradicionalmente dominado por el infrarrojo).
• Enviar pequeñas publicidades desde anunciantes a dispositivos con Bluetooth. Un negocio podría enviar publicidad a teléfonos móviles cuyo Bluetooth (los que lo posean) estuviera activado al pasar cerca.
• Las consolas Sony PlayStation 3, PlayStation 4, Microsoft Xbox 360, Xbox One, Wii, Wii U y Nintendo Switch incorporan Bluetooth, lo que les permite utilizar mandos inalámbricos, aunque el Gamepad original de Wii U se conecta a la consola mediante Wi-Fi y los mandos de Wii utilizan tecnología infrarroja para la función de puntero.
• Enlace inalámbrico entre sistemas de audio y los altavoces (o altoparlantes) correspondientes.

ARTICULOS/NOTICIAS (Bluetooth) Bluetooth continúa creciendo

Después de más de tres años hablando de Bluetooth y de las posibles aplicaciones que esta tecnología podría tener en la vida real, parece que no tardarán en llegar al mercado un número importante de productos en los que se ha incorporado el chip de radiofrecuencia que hace posible la interconexión de diferentes dispositivos sin necesidad de utilizar cables.

Por su parte, los fabricantes de los chips afirman que sus productos ya están en el mercado y con bastante éxito. Incluso se ha iniciado la comercialización de chips basados en la última versión aceptada por el consorcio de compañías involucradas en el desarrollo de la versión 1.1 de esta tecnología.

Inicialmente, las compañías que están integrando Bluetooth en sus soluciones pretenden dirigirse al mercado empresarial en dos sentidos. Por una parte, ofreciendo a los profesionales teléfonos móviles, PDAs u ordenadores portátiles en los que se incluye esta tecnología. Y por otro lado, ofreciendo a las pequeñas y medianas empresas una solución robusta y con un coste asequible, que les permita disfrutar de un entorno de red inalámbrico de fácil uso e instalación, para el que no es necesario contar con técnicos especializados, de forma que puedan mantener conectados varios PCs o impresora entre sí, sin necesidad de tener que realizar una compleja instalación.

INTRODUCCIÓN (DECT)

DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications, Telecomunicaciones Inalámbricas Mejoradas Digitalmente) es un estándar ETSI para teléfonos inalámbricos digitales, comúnmente utilizado para propósitos domésticos o corporativos. El DECT también puede ser utilizado para transferencias inalámbricas de datos.

DECT es similar a un sistema celular GSM. Una gran diferencia entre ambos sistemas es que el radio máximo de operación de los aparatos DECT es desde 25 hasta 100 metros, mientras que en los GSM es de 2 a 10 kilómetros.

El DECT fue desarrollado por ETSI, pero ha sido adoptado por varios países alrededor del mundo. El DECT es utilizado en todos los países de Europa; además, es usado en la mayor parte de Asia, Australia y Sudamérica. Norteamérica estuvo fuera de los límites para el DECT, pero es posible que cambie en un futuro cercano.

Propiedades

Algunas propiedades del DECT son:

• Velocidad neta de transferencia: 32 kbit/s
• Frecuencia: 1880 - 1900 MHz (Europa)
• Canales: 10 (1880 - 1900 MHz)
• Ciclos: 2 x 12 (Ciclos alto y bajo)
• Direccionamiento de canales: Dinámico
• Densidad de tráfico: 10.000 Erlangs/km²
• Potencia de transmisión: 100 - 250 mW
• Rango: 300 metros
• Modulaciones: GFSK (BT=0.5); 1/2 DPSK; 1/4 DQPSK; 1/8 D8PSK

FUNDAMENTOS TEÓRICOS (DECT)

• Frequency division multiple access Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA),
• Time division multiple access Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA) y
• Time division duplex Transmisión en dos sentidos por División de Tiempo (TDD)

Esto quiere decir que el espectro del radio es dividido en canales físicos de dos dimensiones: frecuencia y tiempo.

La potencia emitida desde el dispositivo portátil, así como la base al transmitir, es de 100 mW.

La capa de control de acceso a media del DECT es la capa que controla el aspecto físico, y proporciona servicios de Orientado a la Conexión, Sin Conexión y Broadcasting a las capas superiores. También proporciona servicios de cifrado.

La capa de Enlace de Datos usa una variante del protocolo de datos del ISDN (Red Digital de Servicios Integrados), llamada LAP-C. Ambos están basados en HDLC.

La Capa de Red contiene varias entidades de protocolos:

• Control de Llamada (CC)
• Servicios Suplementarios independientes de Llamadas (CISS)
• Servicio de Mensajes orientado a Conexión (COMS)
• Servicio de Mensajes sin Conexión (CLMS)
• Administración de Movilidad (MM)

Todos ellos se comunican a través de una Entidad de Control de Enlace (LCE).

El protocolo de control de llamada deriva del ISDN DSS1, que a su vez deriva del protocolo Q.931. Se han hecho muchos cambios específicos al DECT.

APLICACIONES (DECT)

Hay cuatro áreas principales:

• Los DECTs domésticos son conectados a una base, que se conecta a su vez al PSTN. Una base puede aceptar varios terminales DECT.
• Los DECTs de negocios son conectados a un PBX.
• Los DECTs públicos son conectados a la PSTN (muy poco usual), que es una alternativa de alta densidad al GSM.
• Bucle local (poco frecuente). En este caso, el enlace de radio del DECT reemplaza la conexión alámbrica entre el distribuidor final PSTN y el suscriptor.

1. Sistemas de telefonía sin hilos para empresas (Bussiness cordless): concebidos como elemento adicional o integrado a una centralita telefónica que aporta la conmutación y la interconexión al mundo exterior, los sistemas DECT para empresas constituyen una aplicación móvil celular para el entorno empresa; aportan la ventaja de la movilidad en las comunicaciones, lo que a su vez se traduce en una serie de beneficios, incrementos de productividad y ahorro de costes de diferente incidencia para cada tipo de empresa. Es de destacar que, en la experiencia de Ericsson, un sistema de estas características se amortiza en un plazo promedio de 18 meses, lo que da una idea de la rápida adecuación y generación de beneficios en el entorno empresarial.

2. Radio en el bucle de abonado (WLL): en este caso, la tecnología DECT se aplica para llevar telefonía básica y RDSI a los usuarios de tipo público, sin necesidad de instalaciones cableadas. El abonado ve en su domicilio un terminal fijo (FAU) al que conecta un teléfono o fax estándar. Compitiendo con otras tecnologías de acceso, el año 96 se han suministrado algunos cientos de miles de líneas por todo el mundo.

3. Movilidad de terminal inalámbrico (CTM): este concepto es aún incipiente, aunque basicamente consiste en aportar movilidad a gran escala a los usuarios de telefonía inalámbrica, cubriendo desde el entorno doméstico hasta el de cobertura extensa con el mismo terminal y número.

4. Telefonía inalámbrica residencial (Home cordless): que consiste en aplicar la tecnología DECT a los "inalámbricos" domésticos que ya se han hecho populares y de uso masivo. En este émbito, el objetivo de DECT sería la sustitución del parque de terminales actuales tipo CT0 y el crecimiento, ya como tecnología única en el entorno doméstico. Algunos consultores abogan por la idea de que en un futuro no muy a largo plazo, la totalidad de la telefonía doméstica sería inalámbrica y, en un porcentaje importante, DECT.

5. Interconexión GSM/DECT: hay un perfil específico (GIP) para definir la interconexión de redes GSM con redes DECT a nivel de infraestructura; esto es una puerta abierta a la definición de servicios personales que permitirían al operador la combinación de la cobertura amplia en exteriores (GSM) con una gran capacidad de tráfico en interiores de alta densidad (DECT) en una única oferta de servicio a sus clientes.

6. Teléfonos duales GSM/DECT: que seleccionando de forma automática la red DECT o GSM a las que esté suscrito, aportaría al usuario la ventaja de utilizar un único terminal en el ámbito interno y externo a su ampresa.


7. Redes locales inalámbricas (WLAN): el estándar DECT permite la comunicación de datos, para lo que se están definiendo una serie de perfiles, pudiendo por tanto construirse redes de tipo LAN inalámbricas.

ARTICULOS/NOTICIAS (DECT)

Desde el mismo momento en que el estándar DECT pasó al estado de "mandatory" y se abrieron las bandas de frecuencias necesarias, los más importantes fabricantes han estado presentes con equipos comerciales. Primero fueron los sistemas de aplicación empresarial donde ya en 1993 Ericsson comercializó el sistema denominado Freeset; después los equipos residenciales donde en el año 96 podían encontrarse en Alemania alrededor de 20 diferentes marcas en las tiendas de electrónica profesional y de consumo; posteriormente, en el año 96 se lanzaron los primeros sistemas radio en el bucle de abonado, alcanzando un éxito espectacular y unas espectativas de crecimiento que hablan de millones de líneas en muy pocos años; en el mismo año se lanzaron las primeras experiencias CTM en Italia...

Todo ello parece indicar que el año 1997 va a ser el gran año de la tecnología DECT, donde además del desarrollo de las aplicaciones mencionadas se contará previsiblemente con esta tecnología como candidata para el desarrollo de nuevas redes públicas de operación en competencia bajo licencia en el ámbito PCS, de manera similar a la utilización de la tecnología PHS en Japón; incluso en este campo, DECT parece ofrecer algunas ventajas en el ámbito tecnológico frente al estándar japonés.
Al margen del éxito de unas u otras aplicaciones, tanto consultores como operadores y fabricantes están otorgando un gran protagonismo a la tecnología DECT en los años inmediatos, manejándose cifras estimativas del orden de los 30 millones de líneas por año para el año 2000, de los que 12 millones estarían en el entorno doméstico y el resto repartidos entre las diferentes aplicaciones públicas y de empresa. Si bien las cifras son una estimación y como tal hay que tomarlas, sí es un hecho que hoy en día contamos con unos 5 millones de líneas DECT utilizandose por todo el mundo entre las distintas aplicaciones tan sólo cuatro años después de la oficialización del estándar, con 24 operadores de red en el DECT Forum y 21 compañías dedicadas al desarrollo y/o fabricación de equipamiento DECT. Obviamente, ello demuestra que hay una apuesta en firme desde todos los sectores relacionados con la telefonía móvil por la tecnología DECT.

TELEFONIA MOVIL (GSM, UMTS, 3G-3,5G, LTE, 4G...)

El sistema global para las comunicaciones móviles (del inglés Global System for Mobile communications, GSM, y originariamente del francés groupe spécial mobile) es un sistema estándar, libre de regalías, de telefonía móvil digital.

Un cliente GSM puede conectarse a través de su teléfono con su computador y enviar y recibir mensajes por correo electrónico, faxes, navegar por Internet, acceder con seguridad a la red informática de una compañía (red local/Intranet), así como utilizar otras funciones digitales de transmisión de datos, incluyendo el servicio de mensajes cortos (SMS) o mensajes de texto.

Logotipo para identificar las terminales y sistemas compatibles.

GSM se considera, por su velocidad de transmisión y otras características, un estándar de segunda generación (2G). Su extensión a 3G se denomina UMTS y difiere en su mayor velocidad de transmisión, el uso de una arquitectura de red ligeramente distinta y sobre todo en el empleo de diferentes protocolos de radio (W-CDMA).

La interfaz de radio de GSM se ha implementado en diferentes bandas de frecuencia.

Banda	Nombre	Canales	Uplink (MHz)	Downlink (MHz)	Notas
GSM 850	GSM 850	128 - 251	824,0 - 849,0	869,0 - 894,0	Usada en los EE.UU., Sudamérica y Asia.
GSM 900	P-GSM 900	0-124	890,0 - 915,0	935,0 - 960,0	La banda con que nació GSM en Europa y la más extendida
	E-GSM 900	974 - 1023	880,0 - 890,0	925,0 - 935,0	E-GSM, extensión de GSM 900
	R-GSM 900	n/a	876,0 - 880,0	921,0 - 925,0	GSM ferroviario (GSM-R).
GSM1800	GSM 1800	512 - 885	1710,0 - 1785,0	1805,0 - 1880,0
GSM1900	GSM 1900	512 - 810	1850,0 - 1910,0	1930,0 - 1990,0	Usada en Norteamérica, incompatible con GSM-1800 por solapamiento de bandas.

UMTS

El Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles ( UMTS ) es un sistema celular móvil de tercera generación para redes basadas en el estándar GSM . Desarrollado y mantenido por el 3GPP (Proyecto de Asociación de Tercera Generación), UMTS es un componente del conjunto de normas IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones y se compara con el conjunto de normas CDMA2000 para redes basadas en la tecnología cdmaOne de la competencia . UMTS utiliza banda ancha de acceso múltiple por división de código (W-CDMA) la tecnología de acceso de radio para ofrecer una mayor eficiencia espectral y ancho de banda para los operadores de redes móviles.

UMTS especifica un sistema de red completo, que incluye la red de acceso de radio ( UMTS Terrestrial Radio Access Network o UTRAN), la red central ( Mobile Application Part , o MAP) y la autenticación de usuarios a través de tarjetas SIM ( módulo de identidad del suscriptor ).

La tecnología descrita en UMTS también se conoce como Freedom of Mobile Multimedia Access (FOMA) ^[1] o 3GSM.

A diferencia de EDGE (IMT Single-Carrier, basado en GSM ) y CDMA2000 (IMT Multi-Carrier), UMTS requiere nuevas estaciones base y nuevas asignaciones de frecuencia.

UMTS soporta datos teóricos máximos tasas de transferencia de 42 Mbit / s cuando Evolved HSPA (HSPA +) se implementa en la red. ^[2] Los usuarios en redes desplegadas pueden esperar una velocidad de transferencia de hasta 384 kbit / s para los teléfonos con la Versión '99 (R99) (la versión original de UMTS), y 7.2 Mbit / s para los teléfonos de Alta Velocidad de Paquetes con Acceso a Paquetes de Enlace Descendente (HSDPA) en la conexión de enlace descendente. Estas velocidades son significativamente más rápidas que las 9.6 kbit / s de un solo canal de datos con conmutación de circuito con corrección de errores de GSM, múltiples canales de 9.6 kbit / s en los datos de alta velocidad con conmutación de circuitos (HSCSD) y 14.4 kbit / s para los canales CDMAOne.

Desde 2006, las redes UMTS en muchos países han sido o están en proceso de actualizarse con el Acceso a Paquetes de Enlace Descendente de Alta Velocidad (HSDPA), a veces conocido como 3.5G . Actualmente, HSDPA permite velocidades de transferencia de enlace descendente de hasta 21 Mbit / s. El trabajo también avanza en la mejora de la velocidad de transferencia de enlace ascendente con el Acceso de paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA). A más largo plazo, el proyecto 3GPP Long Term Evolution (LTE) planea mover UMTS a velocidades 4G de 100 Mbit / s hacia arriba y 50 Mbit / s, utilizando una tecnología de interfaz aérea de próxima generación basada en multiplexación de división de frecuencia ortogonal .

Las primeras redes nacionales de consumidores UMTS se lanzaron en 2002 con un gran énfasis en las aplicaciones móviles proporcionadas por las empresas de telecomunicaciones, como la televisión móvil y las videollamadas . Las altas velocidades de datos de UMTS se utilizan con mayor frecuencia para el acceso a Internet: la experiencia en Japón y en otros lugares ha demostrado que la demanda de los usuarios de videollamadas no es alta, y el contenido de audio / video provisto por la compañía telefónica ha disminuido en popularidad a favor de la alta velocidad. acceso a la World Wide Web, ya sea directamente en un teléfono o conectado a una computadora a través de Wi-Fi , Bluetooth o USB .

Telefonía móvil 3G

3G es la abreviación de tercera generación de transmisión de voz y datos a través de telefonía móvil mediante UMTS (Universal Mobile Telecommunications System o servicio universal de telecomunicaciones móviles).

Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir voz y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de correos electrónicos, y mensajería instantánea).

Aunque esta tecnología estaba orientada a la telefonía móvil, desde hace unos años las operadoras de telefonía móvil ofrecen servicios exclusivos de conexión a Internet mediante módem USB, sin necesidad de adquirir un teléfono móvil, por lo que cualquier computadora puede disponer de acceso a Internet. Existen otros dispositivos como algunos ultraportátiles (netbooks) y tabletas que incorporan el módem integrado en el propio equipo. En todos los casos requieren una tarjeta SIM para su uso, aunque el uso del número de teléfono móvil asociado a la tarjeta para realizar o recibir llamadas pueda estar bloqueado o estar asociado a un número con contrato 3G.

La mayoría de móviles 3G soportan su uso como módem USB (soportado por todos los teléfonos inteligentes con Android y con iOS) y algunos permiten su uso vía Wi-Fi o Bluetooth

Las redes 2G se construyeron principalmente para transmisiones de voz y la transmisión de datos era lenta. Dados los cambios rápidos en las expectativas de los usuarios, no cumplen las necesidades inalámbricas de la actualidad. La evolución del 2G al 3G puede subdividirse en las siguientes fases:

• De 2G a 2.5G
• De 2.5G a 2.75G
• De 2.75G a 3G

De 2G a 2.5G (GPRS)

El primer gran paso en la evolución al 2G ocurrió con la entrada del Servicio General de Paquetes vía Radio (GPRS - General Packet Radio Service). Los servicios de los móviles relacionados con el GPRS se convirtieron en 2.5G.

El GPRS podía dar velocidad de datos desde 56 kbit/s hasta 114 kbit/s. Puede usarse para servicios como el acceso al protocolo de aplicaciones inalámbricas (WAP - Wireless Application Protocol), servicio de mensajes cortos (SMS - Short Messaging Service), sistema de mensajería multimedia (MMS - Multimedia Messaging Service), y para servicios de comunicación por Internet como el email y el acceso a la web. La transmisión de datos GPRS es normalmente cobrada por cada megabyte transferido, mientras que la comunicación de datos vía conmutación de circuitos tradicional es facturada por minuto de tiempo de conexión, independientemente de si el usuario está realmente usando la capacidad o si está parado.

El GPRS es una gran opción para el servicio de intercambio de paquetes, al contrario que el intercambio de circuitos, donde una cierta calidad de servicio (QoS) está garantizada durante la conexión para los no usuarios de móvil. Proporciona cierta velocidad en la transferencia de datos, mediante el uso de canales no usados del acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). Al principio se pensó en extender el GPRS para que diera cobertura a otros estándares, pero en vez de eso esas redes están convirtiéndose para usar el estándar GSM, de manera que el GSM es el único tipo de red en la que se usa GPRS. El GPRS está integrado en el lanzamiento GSM 97 y en nuevos lanzamientos. Originariamente fue estandarizado por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI), pero ahora lo está por el 3GPP.

Desde el punto de vista de la arquitecturas de estas redes, podemos notar un importante cambio con la incorporación de este nuevo "Core" de GPRS, como se muestra en la imagen.

LTE (telecomunicaciones)

LTE (acrónimo de Long Term Evolution), es un estándar para comunicaciones inalámbricas de transmisión de datos de alta velocidad para teléfonos móviles y terminales de datos. El 3GPP está definida por unos como una evolución de la norma 3GPP UMTS (3G) y por otros como un nuevo concepto de arquitectura evolutiva (4G).¹​

LTE se destaca por su interfaz radioeléctrica basada en OFDMA, para el enlace descendente (DL) y SC-FDMA para el enlace ascendente (UL).

La modulación elegida por el estándar 3GPP hace que las diferentes tecnologías de antenas (MIMO) tengan una mayor facilidad de implementación.

Características[editar]

• Alta eficiencia espectral
  • OFDM de enlace descendente robusto frente a las múltiples interferencias y de alta afinidad a las técnicas avanzadas como la programación de dominio frecuencial del canal dependiente y MIMO.
  • DFTS-OFDM (single-Carrier FDMA) al enlace ascendente, bajo PAPR, ortogonalidad de usuario en el dominio de la frecuencia.
  • Multi-antena de aplicación.
• Muy baja latencia con valores de 100 ms para el Control-Plane y 10 ms para el User-Plane.
• Separación del plano de usuario y el plano de control mediante interfaces abiertas.
• Ancho de banda adaptativo: 1.4, 3, 5, 10, 15 y 20 MHz
• Puede trabajar en muchas bandas de frecuencias diferentes.
• Arquitectura simple de protocolo.
• Compatibilidad con otras tecnologías de 3GPP.
• Interfuncionamiento con otros sistemas como CDMA2000.
• Red de frecuencia única OFDM.
• Velocidades de pico:
  • Bajada: 326,5 Mbps para 4x4 antenas, 172,8 Mbps para 2x2 antenas.
  • Subida: 86,5 Mbps
• Óptimo para desplazamientos hasta 15 km/h. Compatible hasta 500 km/h
• Más de 200 usuarios por celda. Celda de 5 MHz
• Celdas de 100 a 500 km con pequeñas degradaciones cada 30 km. Tamaño óptimo de las celdas 5 km. El Handover entre tecnologías 2G (GSM — GPRS — EDGE), 3G (UMTS — W-CDMA — HSPA) y LTE son transparentes. LTE nada más soporta hard-handover.
• La 2G y 3G están basadas en técnicas de conmutación de circuitos (CS) para la voz mientras que LTE propone la técnica de conmutación de paquetes IP (PS) al igual que 3G (excluyendo las comunicaciones de voz).
• Las operadoras UMTS pueden usar más espectro, hasta 20 MHz.
• Mejora y flexibilidad del uso del espectro (FDD y TDD) haciendo una gestión más eficiente del mismo, lo que incluiría servicios unicast y broadcast. Reducción en TCO (coste de análisis e implementación) y alta fidelidad para redes de Banda Ancha Móvil.

Principales parámetros LTE versión 8

Tipo de acceso	Subida	DFTS-OFDM
	Bajada	OFDMA
Ancho de banda		1,4; 3; 5; 10; 15; 20 MHz
Mínimo TTI		1 ms
Espacio de la subportadora		15kHz
Prefijo de longitud cíclica	Corto	4,7μs
	Largo	16,7μs
Modulación		QPSK, 16QAM, 64QAM
Multiplexación espacial		Una sola capa para subida para UE Hasta 4 capas para bajada para UE MU-MIMO soportado para subida y bajada

Categorías de los equipos LTE versión 8

Categoría		1	2	3	4	5
Pico por radio	Bajada	10	50	100	150	300
	Subida	5	25	50	50	75
Capacidad para funciones físicas
Ancho de banda RF		20 MHz
Modulación	Bajada	QPSK, 16QAM, 64QAM
	Subida	QPSK, 16QAM				QPSK, 16QAM, 64QAM
Multi-antena
2Rx		Asumido en los requerimientos de rendimiento
2x2 MIMO		No soportado	Obligatorio
4x4 MIMO		No soportado				Obligatorio

Comunicaciones por satélite

En las comunicaciones por satélite, las ondas electromagnéticas se transmiten gracias a la presencia en el espacio de satélites artificiales situados en órbita alrededor de la Tierra.

0' Un satélite actúa básicamente como un repetidor situado en el espacio: recibe las señales enviadas desde la estación terrestre y las reemite a otro satélite o de vuelta a los receptores terrestres. En realidad hay dos tipos de satélites de comunicaciones:

Satélites pasivos. Se limitan a reflejar la señal recibida sin llevar a cabo ninguna otra tarea. Satélites activos. Amplifican las señales que reciben antes de reemitirlas hacia la Tierra. Son los más habituales.[cita requerida] Satélites y sus órbitas Los satélites son puestos en órbita mediante cohetes espaciales que los sitúan circundando la Tierra a distancias relativamente cercanas fuera de la atmósfera. Los tipos de satélites según sus órbitas son:

Satélites LEO (Low Earth Orbit, que significa órbitas bajas). Orbitan la Tierra a una distancia de 160-2000 km y su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en 90 minutos. Se usan para proporcionar datos geológicos sobre movimiento de placas terrestres y para la industria de la telefonía por satélite. Satélites MEO (Medium Earth Orbit, órbitas medias). Son satélites con órbitas medianamente cercanas, de unos 10.000 km. Su uso se destina a comunicaciones de telefonía y televisión, y a las mediciones de experimentos espaciales. Satélites HEO (Highly Elliptical Orbit, órbitas muy elípticas). Estos satélites no siguen una órbita circular, sino que su órbita es elíptica. Esto supone que alcanzan distancias mucho mayores en el punto más alejado de su órbita. A menudo se utilizan para cartografiar la superficie de la Tierra, ya que pueden detectar un gran ángulo de superficie terrestre. Satélites GEO. Tienen una velocidad de traslación igual a la velocidad de rotación de la Tierra, lo que supone que se encuentren suspendidos sobre un mismo punto del globo terrestre. Por eso se llaman satélites geoestacionarios. Para que la Tierra y el satélite igualen sus velocidades es necesario que este último se encuentre a una distancia fija de 35.800 km sobre el Ecuador. Se destinan a emisiones de televisión y de telefonía, a la transmisión de datos a larga distancia, y a la detección y difusión de datos meteorológicos. Antenas parabólicas Las antenas utilizadas preferentemente en las comunicaciones vía satélites son las antenas parabólicas, cada vez más frecuentes en las terrazas y tejados de nuestras ciudades. Tienen forma de parábola y la particularidad de que las señales que inciden sobre su superficie se reflejan e inciden sobre el foco de la parábola, donde se encuentra el elemento receptor.

Son antenas parabólicas de foco primario. Es importante que la antena esté correctamente orientada hacia el satélite, de forma que las señales lleguen paralelas al eje de la antena. Son muy utilizadas como antenas de instalaciones colectivas.

Una variante de este tipo de antena parabólica es la antena offset; este tipo de antena tiene un tamaño más reducido, y obtiene muy buen rendimiento. La forma parabólica de la superficie reflectante hace que las señales, al reflejarse, se concentren en un punto situado por debajo del foco de parábola. Por sus reducidas dimensiones se suelen utilizar en instalaciones individuales de recepción de señales de TV y datos vía satélite.

Otro tipo particular es la antena Cassegrain, que aumenta la eficacia y el rendimiento respecto a las anteriores al disponer de dos reflectores: el primario o parábola más grande, donde inciden los haces de señales es un primer contacto, y un reflector secundario (subreflector).

El acceso a Internet a través de satélite se consigue con las tarjetas de recepción de datos vía satélite. El sistema de conexión que generalmente se emplea es un híbrido de satélite y teléfono. Hay que tener instalada una antena parabólica digital, un acceso telefónico a Internet (utilizando un módem RTC, RDSI, ADSL o por cable), una tarjeta receptora para PC, un software específico y una suscripción a un proveedor de satélite.

Utilización de la línea telefónica estándar es necesaria para la emisión de peticiones a Internet ya que el usuario (salvo en instalaciones especiales) no puede hacerlas directamente al satélite.

Internet por satélite Con el canal ascendente se realizarán las peticiones (páginas web, envío de e-mails, etc) a través de un módem de RTC, RDSI, ADSL o por cable, dependiendo de tipo de conexión del que se disponga. Estas peticiones llegan al proveedor de Internet que los transmite al centro de operaciones de red y que a su vez dependerá del proveedor del acceso vía satélite. Los datos se envían al satélite que los transmitirá por el canal descendiente directamente al usuario a unas tasas de transferencia de hasta 400 kbytes/s.

Local Multipoint Distribution System (LMDS) es un sistema de comunicación inalámbrica de punto a multipunto, que utiliza ondas radioeléctricas a altas frecuencias, en torno a 28 y 40 GHz. Con estas frecuencias y al amplio margen de operación, es posible conseguir un gran ancho de banda de comunicaciones, con velocidades de acceso que pueden alcanzar los 8 Mbps.

Este sistema de conexión da soporte a una gran variedad de servicios simultáneos: televisión multicanal, telefonía, datos, servicios interactivos multimedia.

La arquitectura de red LMDS consiste principalmente de cuatro partes: centro de operaciones de la red (NOC), infraestructura de fibra óptica, estación base y equipo del cliente (CPE).

El Centro de Operaciones de la Red (Network Operation Center – NOC) contiene el equipo del Sistema de Administración de la Red (Network Management System – NMS) que está encargado de administrar amplias regiones de la red del consumidor.

La infraestructura basada en fibra óptica, típicamente consiste de Redes Ópticas Síncronas (SONET), señales ópticas OC-12, OC-3 y enlaces DS-3, equipos de oficina central (CO), sistemas de conmutación ATM e IP, y conexiones con la Internet y la Red Telefónica Pública (PSTNs).

En la estación base es donde se realiza la conversión de la infraestructura de fibra a la infraestructura inalámbrica.

El sistema opera así, en el espacio local mediante las estaciones base y las antenas receptoras usuarias, de forma bidireccional. Se necesita que haya visibilidad directa desde la estación base hasta el abonado, por lo cual pueden utilizarse repetidores si el usuario está ubicado en zonas sin señal.