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15/02/08

3G: Tecnologías de 3ª Generación de Celular

En esta Página: presentamos las tecnologías de 3G de celulares y se acompaña su evolución: UMTS (WCDMA, HSDPA, HSUPA) y CDMA 2000 (EV-DO)

La 3ª Generación (3G) de redes celulares tiene como objetivo ofrecer servicios de datos con altas tasas de transmisión. Los objetivos iniciales establecidos por el IMT-2000 (UIT) fueron de 2 Mbit/s en ambientes "indoor" y de baja mobilidad.

La tabla a continuación presenta los dos principales estándares para redes 3G.

	UMTS	CDMA 2000
Interface Radio	WCDMA	EV-DO
Banda por portadora	5 MHz	1,25 MHz
Evolución de las operadoras que utilizan	GSM	CDMA
Órgano que define la estandarización	3GPP	3GPP2

Presentamos a continuación un detallamiento de estos dos estándares. Para consultar las tecnologías 1G, 2G y 2,5G de celular haga clic aquí.

Glossário com termos de tecnologia 3G no site:

Decifre a 3G

UMTS (WCDMA)

El Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) es el término adoptado para designar el estándar de 3ª Generación establecido para la red de las operadoras de celular como evolución para operadoras de GSM y que utiliza como interface radio, el Wideband CDMA (WCDMA) y sus evoluciones.

-	WCDMA	HSDPA	HSUPA	HSPA
Especificación (Releases)	Rel-99	Rel-5	Rel-6	Rel-7 e 8
Tasa de datos Máx. posible (Dw/Up)*	384/384 (Kbit/s)	7.200/384 (Kbit/s)	7,2/5,8 (Mbit/s)	40/10 (Mbit/s)
Tasa de datos Promedia (real)	200 a 300 (kbit/s)	400 a 700 **(kbit/s)	-	-
Espec. Publicada	Mar/00	Mar/02	Mar/05	-
Inicio de Operación Comercial	Dic/02	Dic/05	Feb/07	-

* Dw: Down Link (ERB->Celular); Up: Up Link (Celular->ERB). El HSDPA ha sido implantado con tasas de pico de: 1,8 Mbit/s, 3,6 Mbit/s y 7,2 Mbit/s.

** Categorias 1 y 2 de terminales.

Tecnologías 4G: Wimax y LTE

UIT no ha establecido todavía las especificaciones para las tecnologías que serán denominadas como siendo de 4G. A pesar de ello algunos desenvolvedores de especificaciones para el Wimax ha denominado esta tecnología como siendo 4G.

El 3GPP, responsable por las especificaciones del GSM y su evolución para la 3G (WCMDA/HSPA) está desarrollando el Long Term Evolution (LTE) cuyas especificaciones fueron aprobadas en Ene/08 y harán parte del Release 8 de 3GPP. LTE utiliza la tecnología Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) y ofrecerá velocidad de downlink de 100 Mbit/s en una banda de 20 MHz. Verizon, operador de celular de los EE.UU. que adopta el EVDO como tecnología 3G, ha declarado que va a adoptar el LTE como siendo su próxima tecnología.

El High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) es un servicio de paquetes de datos, basado en el WCDMA, que optimiza la transmisión de datos hacia el teléfono celular (Downlink o enlace de bajada). Hay varias versiones de HSDPA con velocidades de pico de 1,2 Mbit/s, 1,8 Mbit/s, 3,6 Mbit/s, 7,2 Mbit/s, 10,2 mbit/s y 14,4 Mbit/s.

El High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA) hará lo mismo para el enlace de subida. Con el HSPA será posible utilizar los canales de HSDPA y HSUPA para VOIP.

Tiempo de latencia

Además de las tasas de datos los varios releases buscan mejorar el tiempo de latencia, tiempo que la respuesta a datos enviados demora para volver. La tabla a continuación presenta una comparación de los tiempos de latencia para las varias tecnologías. (Fuente UMTS Forum)

milisegundos	GPRS	EDGE*	WCDMA	HSDPA	HSUPA
Latencia	700	300	200	130	100

* Rel 4

El WCDMA y el HSDPA disponibles, son basados en duplexación por división de frecuencia (FDD), en donde dos bandas diferentes son utilizadas para transmisión y recepción. Las especificaciones de 3GPP incluyen también una versión con duplexación por división en el tiempo (TDD) donde la transmisión y la recepción utilizan la misma banda de frecuencia, de manera alternada. Una variante del TDD es el Time Division-Synchronous CDMA (TD-SCDMA) desarrollado principalmente para ser utilizado en China.

El paso siguiente al HSPA previsto por el 3GPP es un proyecto llamado de Long Term Evolution (LTE) basado en Orthogonal Frequency Division Multiple access (OFDMA) y que tiene por objetivos, tasas de datos de 100 Mbit/s en down link con una banda de 20 MHz.

Los relesase 5 y siguientes, definieron también el IP Multimedia Subsystem (IMS), plataforma de servicios para aplicaciones multimedia implementado en "core" IP de la red para proveer de forma uniforme, servicios para los más diferentes estándares de interface radio.

Tutoriales en Teleco:

UMTS

HSDPA

HSPA: Conceptos Básicos - port.

Compare el desempeño en el sitio:

Tecnología 3G

Frecuencias

La mayor parte de los sistemas WCDMA están siendo implantados en las bandas de 1920-1980MHz/2110-2170 MHz destinados por UIT para 3G. Existen también implantaciones en los rangos de frecuencia de 850 MHz y 1900 MHz. Algunos vendors desarrollaron también el WCDMA para el rango de frecuencia de 900 MHz

Sitios Web con informaciones sobre UMTS

3GPP	Responsable por la estandarización del UMTS
ETSI	Desarrolló las normas para el GSM. Es posible hacer download gratuito de las normas.
GSM World	Sitio Web de la asociación mundial del GSM. Estadísticas del GSM en el mundo.
3Gamericas	Sitio Web de la asociación del GSM en las Américas. Información técnica y estadística de adopción de las tecnologías.
UMTS	UMTS Fórum. Informaciones sobre sistema UMTS y WCDMA.
GSA	Sitio Web de Global mobile Suppliers Association. Estadísticas de 3G en el mundo.
3GToday	Sitio Web con información sobre sistemas 3G
tecnologia 3G	Sitio Web con informaciones sobre sistemas 3G

CDMA 2000 (EV-DO)

La tabla a continuación presenta la evolución del EV-DO a través de las varias revisiones de su especificación.

-	EV-DO
Especificaciones (Revisiones)	Rev 0	Rev A	Rev B
Tasa datos Máx. posible (Dw/Up)*	2.400/153 (Kbit/s)	3,1/1,8 (Mbit/s)	73/27 ** (Mbit/s)
Tasa de datos en Promedio (real)	400 a 700 (Kbit/s)	-	-
Inicio de la Operación Comercial	2002	Oct/06	-

* Up: Up Link (ERB->Celular); Dw: Down Link (Celular->ERB)

** Tasa teorica utilizando 15 portadoras (20 MHz)

En el 1x EV-DO (Rev 0) es utilizada sólo una portadora de 1,25 MHz dedicada sólo para datos. A partir de la Rev. A, esta portadora puede ser utilizada también para VOIP. La Revisión B permite la agregación de varias portadoras (1 hasta 15).

3GPP2	Responsable por la estandarización del CDMA 2000
TIA	Desarrolló las normas para el CDMA.
3GToday	Sitio Web con información sobre sistemas 3G
CDG	CDMA Development Group, consorcio internacional de empresas que dan soporte al CDMA.
tecnologia 3G	Sitio Web con información sobre sistemas 3G