12/06/2012

Tecnologías de Celular

 

 

En esta página: Evolución de las Generaciones de sistemas celulares. Estándares de tecnología utilizados por las redes de celular como: AMPS, TDMA, CDMA, GSM, GPRS, EDGE, EVDO, WCDMA y HSPA.

 

 


 

Generaciones de Sistemas Celulares

 

 

1G Sistemas analógicos como el AMPS.
2G

Sistemas digitales como el GSM, CDMA (IS-95-A) o TDMA IS-136.

 

El GSM y el CDMA poseen extensiones que permiten la oferta de servicios de datos por paquetes sin necesidad de establecimiento de una conexión (conexión permanente) la tasas de hasta 144 kbps. Las principales son el GPRS y el EDGE para el GSM y el 1XRTT para el CDMA.

 

3G Sistemas celulares que ofrecen servicios de datos por paquetes y tasas mayores que 256 kbps. Los principales sistemas son el WCDMA/HSPA y el CDMA EVDO. (más detalles)
4G

El LTE Advanced y el WiMAX son las tecnologías aceptadas por ITU como siendo 4G .

 

Este sistema posee menor costo con mayores tasas de datos, tuvo una buena reducción en la latencia, posee una mayor eficiencia espectral con anchura de banda de hasta 100MHz. Él fue proyectado para ofrecer tasas de download de 100Mbps con el usuario en movimiento y 1Gbps con el usuario parado. Él posee también una tasa de uplink de hasta 500Mbps.(más detalles)

 

 

Las dos principales familias de tecnologías del mundo son el GSM y el CDMA.

 

 

 

 

 

Tasa de datos ofrecida por los operadores

 

A continuación presentamos la tasa de datos (downlink) ofrecida, a los usuarios, por los principales operadores de banda ancha móvil en el Mundo:

 

Generación 2G 3G
Tecnología GSM GPRS EDGE WCDMA
(UMTS)
HSPA
*HSPA+

**LTE
Tasa de datos para usuario
10-40
Kbps
40-50
Kbps
100-130
Kbps
128-384
Kbps
0,3-1
Mbps
3-6
Mbps
5-12
Mbps

* Ofrecida por Claro y Vivo.

** Ofrecida por Verizon y AT&T en los EE.UU.

 

 

Evolución de la Tecnología GSM -> LTE-Advanced

Origen GSM: Europa.

 

 

Generación 2G 3G* 4G
Tecnología GSM GPRS EDGE* WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSPA+
LTE**
LTE-Advanced
Tasa de datos
máx. teórica (Downlink)
14,4 Kbps 171,2 Kbps 473,6 Kbps 2,0 Mbps 7,2/14,4 Mbps 21/42 Mbps

100

Mbps

1,0

Gbps

Tasa de datos

máx. teórica (Uplink)

- - 473,6 Kbps 474 Kbps 5,76 Mbps 7,2/11,5 Mbps

50

Mbps

0,5

Gbps

Tasa de datos
promedia teórica
10-40 kbit/s 40-50 kbit/s 100-130 kbit/s 128-384 kbit/s 1-10 Mbps - - -
Canalización (MHz) 0,2 0,2 0,2 5 5 5 20 100
Tiempo de latencia (ms) 500 500 300 250 ~ 70 ~ 30 ~ 10 < 5

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

* Rel 4

** Rel 8

 

consulte Tecnologías de 3G

 

Un parametro a ser considerado también es el tiempo de latencia.

 

La implantación del EDGE y del GPRS en sistemas GSM es hecha con pequeñas modificaciones en las redes existentes. Por otro lado, la migración para WCDMA/HSDPA exige la utilización de una nueva banda de frecuencias (1900/2100 MHZ) o la liberación de espectro en los rangos de frecuencia actuales (850 y 900 MHz).

 

La implantación del HSPA y del HSPA+ en siatemas WCDMA/HSDPA es hecha con pequeñas modificaciones en las redes existentes. Por otro lado, la migración para LTE exige la utilización de una nueva banda de frecuencias (1800/2600 MHZ) y la liberación de espectro en los rangos de frecuencia actuales ( 700MHz o 800 MHz, rangos de frecuencias liberadas con el término de la transición de la radio difusión de TV analógica para la TV Digital, como ya ocurrió en los Estados Unidos).

 

Estas tecnologías exigen nuevos terminales multimodo (GSM/GPRS/EDGE/WCDMA), conforme las tecnologías disponibles en la red.

 

 

 

 

Todos los operadores brasileños implantaron el GSM/GPRS en sus redes. El EDGE também está presente, pero con una cobertura menor.

 

 

La figura presenta la evolución de las tecnologías de celular en Brasil.

(más detalles)

 

 

Evolución Anual de los Celulares por Tecnología

 

 

 

 

Tecnologías

 

 

GPRS

General Packet Radio Service

  • Tasa máxima encontrada en la práctica: 26 a 40 kbit/s.
  • Disputa los mismos slots de tiempo ya existentes que el tráfico de voz, lo que es un limitante para que los operadores ofrezcan tasas mayores.
EDGE

Enhanced Data rates for Global Evolution

  • Puede aumentar en 3 veces la tasa de transmisión por la utilización de un nuevo esquema de modulación.
  • Tasa máxima encontrada en la práctica de 384Kbps y un promedio de 110 a 120 kbps en una red cargada.
WCDMA
HSDPA

 

Wideband CDMA

  • También conocido como CDMA DS (Direct Sequence)
  • Es una de las tecnologías de acceso (ULTRA FDD) del UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
  • High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) es un servicio de paquetes de datos, basado en el WCDMA, que optimiza la transmisión de datos en la dirección del teléfono celular (enlace de bajada). Está en desarrollo el High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA), que hará lo mismo para el enlace de subida.
  • Consulte Tecnologías 3G
HSPA

High Speed Packet Access

  • Primera evolución del WCDMA/HSDPA que aumenta la velocidad del HSDPA en el uplink.
  • Es la combinación del HSDPA y HSUPA (High Speed Upnlink Packet Access, un servicio de paquetes de datos, basado en el WCDMA, que optimiza la transmisión de datos en la dirección de la Estación Radio Base (enlace de subida). Esta mejora incluye mayor rendimiento, menor latencia y mayor eficiencia espectral)
  • Las redes HSPA fueron implantadas en los rangos de frecuencia de 850/900/1900/2100 MHz.
  • Muchos operadores lanzaron HSPA inicialmente con las tasas máximas (download) de 3,6 Mbps, actualizandola posteriormente para los 7,2 Mbps ó 14,4 Mbps.
HSPA+

High Speed Packet Access Plus

  • Evoulución del HSPA que puede ofrecer tasas de datos de downlink de hasta 84 Mbps y Uplink de hasta 23 Mbps. (Rel 9)
  • También conoecida como HSPA Evolution y HSPA Evolved.
  • HSPA + aumenta significativamente la capacidad del HSPA. Él dobla la capacidad de datos y aumenta en hasta tres veces la capacidad de voz a través del Voip, ayudando a atender la creciente demanda por servicios de datos.
  • Se tornó la principal tecnología de banda ancha móvil en el mundo con un 43,8% de las redes 3G ya actualizadas en el 1T12.  
  • Estimaciones hechas por Teleco indican que más del 80% de las redes 3G serán HSPA+ en menos de 3 años.
  • Para muchos operadores el HSPA+ ofrecerá el salto para el LTE
LTE

Long Term Evolution

  • Evolución del HSPA+, es la próxima etapa en las comunicaciones móviles por radio.
  • Utilizan en su mayoría un par de canales separados para transmisión y recepción (FDD), aunque hayan también redes en que la transmisión y recepción comparten el mismo canal (TDD).
  • Aumenta la Capacidad de Datos en Densas Áreas Urbanas.
  • Ofrece además una reducción de la latencia y debe ser utilizado inicialmente para datos y desahogar el tráfico de las redes actuales. La voz en el LTE es VoIP.
  • El LTE está evolucionando paralelamente al HSPA+ para la mejoría en el desempeño de las redes.

 

Tutoriales en Teleco:

GSM

GPRS

EDGE

UMTS

HSDPA

 

 

Sitios web con informaciones sobre el asunto

 

 

3GPP Responsable por la estandarización de la evolución del GSM para 3G.
4Gamericas Sitio de la asociación del GSM en las Americas.
Información técnica y estadísticas de adopción de las tecnología.
ETSI Desarrolló las normas para el GSM. Es posible hacer download gratuito de las normas.
GSA Sitio web de Global mobile Suppliers Association. Estadísticas de 3G en el mundo.
GSM World Sitio web de la asociación mundial del GSM. Estadísticas del GSM en el mundo.
UMTS UMTS Forum. Informaciones sobre sistema UMTS y WCDMA.
UMTS World Sitio web con informaciones técnicas sobre las tecnologías 3G

 

 

En Teleco:

3G en el mundo

Rotero de Estudio - Tecnologías Básicas de Celular

 

 

Evolución de la Tecnología CDMA

 

 

Espectro Actual: 800 MHz y 1900 MHz
Generación 2 G 2,5 G 3 G
Tecnología

cdmaOne

(IS-95-A)

CDMA2000 1X*

CDMA

1xEV-DO
CDMA
1xEV-DO
Rev. A

Tasa de datos

máx. teórica

(kbit/s)

14,4 153,6 2.400 3.100

Tasa media de datos (kbit/s)

- 40-70 400-700 -
Canalización 1,25 MHz 1,25 MHz 1,25 MHz 1,25 MHz

Origen CDMA: USA.

 

La evolución podrá ocurrir utilizando el espectro existente pero exige nuevos terminales multimodo.

 

Vivo está em operación en Brasil con sistemas CDMA2000 1X e implantó el 1xEV-DO con cobertura limitada en algunas ciudades.


CDMA2000 1X También conocida como CDMA/IS-95-C, CDMA 1xRTT o cdma2000 1x.
1xEV-DO 1xEV-DO (Data Optimized). En la Rev. 0 una portadora de 1,25 MHZ es dedicada sólo para datos.

 

Consulte Tecnologías 3G

 

 

Tutoriales en Teleco:

CDMA

1xEV-DO

 

 

Sitios web con informaciones sobre el asunto

 

 

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

 

 

Comentarios adicionales

 

Las redes TDMA IS-136 que utilizaban el espectro actual de 800 MHz migraron para la tecnología GSM.

 

En Japón fueron construídas redes totalmente separadas para UMTS en 1900/2100 MHz. No existe una evolución a partir del PDC.

 

Las redes analógicas AMPS tuevieron una evolución en que los operadores migraron para CDMA (IS-95-A) o TDMA IS-136.

 

 

 

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