Acceso múltiple por división de tiempo

Acceso múltiple por división de tiempo

La multiplexación por división de tiempo (TDM) es una técnica que permite la transmisión de señales digitales y cuya idea consiste en ocupar un canal (normalmente de gran capacidad) de trasmisión a partir de distintas fuentes, de esta manera se logra un mejor aprovechamiento del medio de trasmisión. El Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) es una de las técnicas de TDM más difundidas. Multiplexación por división de tiempo

La multiplexación por división de tiempo (MDT ) o (TDM ), ), del inglés Time Division Multiplexing , es el tipo de multiplexación más utilizado en la actualidad, especialmente en los sistemas de transmisión digitales digitales.. En ella, el ancho de banda total del medio de transmisión es asignado a cada canal durante una fracción del tiempo total (intervalo de tiempo). En la figura 1 siguiente se representa, esquematizada de forma muy simple, un conjunto multiplexor demultiplexor para demultiplexor  para ilustrar como se realiza la multiplexación-desmultiplexación por división de tiempo.

Figura 1.1.- Conjunto multiplexor-demultiplexor por división de tiempo

En este circuito, las entradas de seis canales llegan a los denominados interruptores de canal, los cuales se cierran de forma secuencial, controlados por una señal de reloj, de manera que cada canal es conectado al medio de transmisión durante un tiempo determinado por la duración de los impulsos de reloj. En el extremo distante, el desmultiplexor realiza la función inversa, esto es, conecta el medio de transmisión, secuencialmente, con la salida de cada uno de los seis canales mediante interruptores controlados por el reloj del demultiplexor. Este reloj del extremo receptor funciona de forma

sincronizada con el del multiplexor del extremo emisor mediante señales de temporización que son transmitidas a través del propio medio de transmisión o por un camino. Acceso múltiple por división de tiempo

El Acceso múltiple por división de tiempo (Time Division Multiple Access o TDMA, del inglés) es una técnica de multiplexación multiplexaciónque que distribuye las unidades de información en ranuras (" slots") alternas de tiempo, proveyendo acceso múltiple a un reducido número de frecuencias. También se podría decir que es un proceso digital que se puede aplicar cuando la capacidad de la tasa de datos de la transmisión es mayor que la tasa de datos necesaria requerida por los dispositivos emisores y receptores. En este caso, múltiples transmisiones pueden ocupar un único enlace subdividiéndole y entrelazándose las porciones. Esta técnica de multiplexación se emplea en infinidad de protocolos, sola o en combinación de otras,  pero en lenguaje popular el término suele referirse al estándar  D-AMPS de telefonía celular empleado celular  empleado en América. [editar editar]Uso ]Uso en telefonía celular

Véanse también: Digital también: Digital AMPS  y  y GSM 

Mediante el uso de TDMA se divide un único canal de frecuencia de radio en varias ranuras de tiempo (seis en D-AMPS y PCS, ocho en GSM). A cada persona que hace una llamada se le asigna una ranura de tiempo específica para la transmisión, lo que hace posible que varios usuarios utilicen un mismo canal simultáneamente sin interferir entre sí. Existen varios estándares digitales basados en TDMA, tal como TDMA D-AMPS (Digital-Advanced Mobile Phone System), TDMA D-AMPS-1900, PCS-1900 (Personal Communication Services), GSM (Global System for Mobile Communication, en el que se emplea junto con saltos en

frecuencia o frequency hopping ), DCS-1800 (Digital Communications System) y PDC (Personal Digital Cellular).

Características 

Se utiliza con modulaciones digitales.



Tecnología simple y muy probada e implementada.



Adecuada para la conmutación de paquetes.



Requiere una sincronización estricta entre emisor  emisor y y receptor .



Requiere el Time advance. advance.

sincronizada con el del multiplexor del extremo emisor mediante señales de temporización que son transmitidas a través del propio medio de transmisión o por un camino. Acceso múltiple por división de tiempo

El Acceso múltiple por división de tiempo (Time Division Multiple Access o TDMA, del inglés) es una técnica de multiplexación multiplexaciónque que distribuye las unidades de información en ranuras (" slots") alternas de tiempo, proveyendo acceso múltiple a un reducido número de frecuencias. También se podría decir que es un proceso digital que se puede aplicar cuando la capacidad de la tasa de datos de la transmisión es mayor que la tasa de datos necesaria requerida por los dispositivos emisores y receptores. En este caso, múltiples transmisiones pueden ocupar un único enlace subdividiéndole y entrelazándose las porciones. Esta técnica de multiplexación se emplea en infinidad de protocolos, sola o en combinación de otras,  pero en lenguaje popular el término suele referirse al estándar  D-AMPS de telefonía celular empleado celular  empleado en América. [editar editar]Uso ]Uso en telefonía celular

Véanse también: Digital también: Digital AMPS  y  y GSM 

Mediante el uso de TDMA se divide un único canal de frecuencia de radio en varias ranuras de tiempo (seis en D-AMPS y PCS, ocho en GSM). A cada persona que hace una llamada se le asigna una ranura de tiempo específica para la transmisión, lo que hace posible que varios usuarios utilicen un mismo canal simultáneamente sin interferir entre sí. Existen varios estándares digitales basados en TDMA, tal como TDMA D-AMPS (Digital-Advanced Mobile Phone System), TDMA D-AMPS-1900, PCS-1900 (Personal Communication Services), GSM (Global System for Mobile Communication, en el que se emplea junto con saltos en

frecuencia o frequency hopping ), DCS-1800 (Digital Communications System) y PDC (Personal Digital Cellular).

Características 

Se utiliza con modulaciones digitales.



Tecnología simple y muy probada e implementada.



Adecuada para la conmutación de paquetes.



Requiere una sincronización estricta entre emisor  emisor y y receptor .



Requiere el Time advance. advance.

Acceso múltiple por división de código

La multiplexación por división de código , acceso múltiple por división de código o CDMA (del inglés Code Division Multiple Access) es un término genérico para varios métodos de multiplexación o control de acceso al medio basados medio  basados en la tecnología de espectro expandido. expandido. La traducción del inglés spread spectrum se hace con distintos adjetivos según las fuentes; pueden emplearse indistintamente espectro ensanchado, expandido, difuso o disperso para referirse en todos los casos al mismo concepto. Habitualmente se emplea en comunicaciones inalámbricas (por radiofrecuencia (por  radiofrecuencia), ), aunque también  puede usarse en sistemas de fibra óptica o de cable. Introducción: el control de acceso al medio

Uno de los problemas que resolver en comunicaciones de datos es cómo repartir entre varios usuarios el uso de un únicocanal único canal de comunicación o medio de transmisión, transmisión, para que puedan gestionarse varias comunicaciones al mismo tiempo. Sin un método de organización, aparecerían interferencias que podrían bien resultar molestas, o bien directamente impedir la comunicación. Este concepto se denomina multiplexado o control de acceso al medio, medio , según el contexto. Se aplica el nombre "multiplexado" para los casos en que un sólo dispositivo determina el reparto del canal entre distintas comunicaciones, como por ejemplo un concentrador situado al extremo de un cable de fibra óptica; para los terminales de los usuarios finales, el multiplexado es transparente. Se emplea en cambio el término "control de acceso al medio" cuando son los terminales de los usuarios, en comunicación con un dispositivo que hace de modo de red, los que deben usar un cierto esquema de comunicación para evitar interferencias entre ellos, como por ejemplo un grupo de teléfonos móviles en comunicación con una antena del operador.

Para resolverlo, CDMA emplea una tecnología de espectro expandido y un esquema especial de codificación, por el que a cada transmisor se le asigna un código único, escogido de forma que sea ortogonal respecto al del resto; el receptor capta las señales emitidas por todos los transmisores al mismo tiempo, pero gracias al esquema de codificación (que emplea códigos ortogonales entre sí)  puede seleccionar la señal de interés si conoce el código empleado. Otros esquemas de multiplexación emplean la división en frecuencia ( FDMA), en tiempo (TDMA) o en el espacio (SDMA) para alcanzar el mismo objetivo: la separación de las distintas comunicaciones que se estén produciendo en cada momento, y evitar o suprimir las interferencias entre ellas. Los sistemas en uso real (como IS-95 o UMTS) suelen emplear varias de estas estrategias al mismo tiempo para asegurar una mejor comunicación. Una analogía posible para el problema del acceso múltiple sería una habitación (que representaría el canal) en la que varias personas desean hablar al mismo tiempo. Si varias personas hablan a la vez, se producirán interferencias y se hará difícil la comprensión. Para evitar o reducir el problema,  podrían hablar por turnos (estrategia de división por tiempo), hablar unos en tonos más agudos y otros más graves de forma que sus voces se distinguieran ( división por frecuencia), dirigir sus voces en distintas direcciones de la habitación (división espacial) o hablar en idiomas distintos (división  por código, el objeto de este artículo): como en CDMA, sólo las personas que conocen el código (es decir, el "idioma") pueden entenderlo. La división por código se emplea en múltiples sistemas de comunicación por radiofrecuencia, tanto de telefonía móvil (comoIS-95, CDMA2000, FOMA o UMTS), transmisión de datos (WiFi) o navegación por satélite (GPS). Uso popular del término

El término CDMA, sin embargo, suele utilizarse popularmente para referirse a una interfaz de aire inalámbrica de telefonía móvil desarrollada por la empresa Qualcomm, y aceptada posteriormente como estándar por la TIA norteamericana bajo el nombre IS-95 (o, según la marca registrada por  Qualcomm, "cdmaONE" y su sucesora CDMA2000). En efecto, los sistemas desarrollados por  Qualcomm emplean tecnología CDMA, pero no son los únicos en hacerlo. Detalles técnicos

En CDMA, la señal se emite con un ancho de banda mucho mayor que el precisado por los datos a transmitir; por este motivo, la división por código es una técnica de acceso múltiple de espectro expandido. A los datos a transmitir simplemente se les aplica la función lógica XOR con el código de transmisión, que es único para ese usuario y se emite con un ancho de banda significativamente mayor que los datos.

Generación de la señal CDMA. A la señal de datos, con una duración de pulso Tb, se le aplica la función XOR con el código de transmisión, que tiene una duración de pulso Tc. (Nota: el ancho de banda requerido por una señal es 1/T, donde T es el tiempo empleado en la transmisión de un  bit). Por tanto, el ancho de banda de los datos transmitidos es 1/Tb y el de la señal de espectro expandido es 1/Tc. Dado que Tc es mucho menor que Tb, el ancho de banda de la señal emitida es mucho mayor que el de la señal original, y de ahí el nombre de "espectro expandido".[1] Cada usuario de un sistema CDMA emplea un código de transmisión distinto (y único) para modular  su señal. La selección del código a emplear para la modulación es vital para el buen desempeño de los sistemas CDMA, porque de él depende la selección de la señal de interés, que se hace  por correlación cruzada de la señal captada con el código del usuario de interés, así como el rechazo del resto de señales y de las interferencias multi-path (producidas por los distintos rebotes de señal). El mejor caso se presenta cuando existe una buena separación entre la señal del usuario deseado (la señal de interés) y las del resto; si la señal captada es la buscada, el resultado de la correlación será muy alto, y el sistema podrá extraer la señal. En cambio, si la señal recibida no es la de interés, como el código empleado por cada usuario es distinto, la correlación debería ser muy pequeña, idealmente tendiendo a cero (y por tanto eliminando el resto de señales). Y además, si la correlación se produce con cualquier retardo temporal distinto de cero, la correlación también debería tender a cero. A esto se le denomina autocorrelación y se emplea para rechazar las interferencias multi-path.[2] En general, en división de código se distinguen dos categorías básicas: CDMA síncrono (mediante códigos ortogonales) y asíncrono (mediante secuencias pseudoaleatorias).

Acceso Multiple por división de código (CDMA síncrono)

Cuatro señales digitales cuyos vectores son ortogonales. El CDMA síncrono explota las propiedades matemáticas de ortogonalidad entrevectores cuyas coordenadas representan los datos a transmitir. Por ejemplo, la cadena binaria "1011" sería representada por el vector (1, 0, 1, 1). Dos vectores pueden multiplicarse mediante el  producto escalar (·), que suma los productos de sus respectivas coordenadas. Si el producto escalar de dos vectores es 0, se dice que son ortogonales entre sí. (Nota: si dos vectores se definen u = (a, b) y v = (c, d); su producto escalar será u·v = a*c + b*d). Algunas propiedades del producto escalar ayudan a comprender cómo funciona CDMA. Si los vectores a y b son ortogonales, y representan los códigos de dos usuarios de CDMA síncrono A y B, entonces:

Por tanto, aunque el receptor capte combinaciones lineales de los vectores a y b (es decir, las señales  procedentes de A y B al mismo tiempo, sumadas en el aire), si conoce el código de t ransmisión del usuario de interés siempre podrá aislar sus datos de los del resto de usuarios, simplemente mediante el producto escalar de la señal recibida con el código del usuario; al ser el código del usuario ortogonal respecto a todos los demás, el producto aislará la señal de interés y anulará el resto. Este resultado para dos usuarios es extensible a todos los usuarios que se desee, siempre que existan códigos ortogonales suficientes para el número de usuarios deseado, lo que se logra incrementando la longitud del código. Cada usuario de CDMA síncrono emplea un código único para modular la señal, y los códigos de los usuarios en una misma zona deben ser ortogonales entre sí. En la imagen se muestran cuatro códigos

mutuamente ortogonales. Como su producto escalar es 0, los códigos ortogonales tienen una correlación cruzada igual a cero, y, en otras palabras, no provocan interferencias entre sí. Este resultado implica que no es necesario emplear circuitería de filtrado en frecuencia (como se emplearía en FDMA), ni de conmutación de acuerdo con algún esquema temporal (como se emplearía en TDMA) para aislar la señal de interés; se reciben las señales de todos los usuarios al mismo tiempo y se separan mediante procesado digital. En el caso de IS-95, se emplean códigos ortogonales de Walsh de 64 bits para codificar las señales y separar a sus distintos usuarios. CDMA asíncrono

Los sistemas CDMA síncronos funcionan bien siempre que no haya excesivo retardo en la llegada de las señales; sin embargo, los enlaces de radio entre teléfonos móviles y sus bases no pueden coordinarse con mucha precisión. Como los terminales pueden moverse, la señal puede encontrar  obstáculos a su paso, que darán origen a cierta variabilidad en los retardos de llegada (por los distintos rebotes de la señal, el efecto Doppler y otros factores). Por tanto, se hace aconsejable un enfoque algo diferente. Por la movilidad de los terminales, las distintas señales tienen un retardo de llegada variable. Dado que, matemáticamente, es imposible crear secuencias de codificación que sean ortogonales en todos los instantes aleatorios en que podría llegar la señal, en los sistemas CDMA asíncronos se emplean secuencias únicas "pseudo-aleatorias" o de "pseudo-ruido" (en inglés,  PN sequences). Un código PN es una secuencia binaria que parece aleatoria, pero que puede reproducirse de forma determinística si el receptor lo necesita. Estas secuencias se usan para codificar y decodificar las señales de interés de los usuarios de CDMA asíncrono de la misma forma en que se empleaban los códigos ortogonales en el sistema síncrono. Las secuencias PN no presentan correlación estadística, y la suma de un gran número de secuencias PN resulta en lo que se denomina interferencia de acceso múltiple (en inglés, MAI, multiple access interference), que puede estimarse como un proceso gaussiano de ruido que sigue el teorema central

del límite estadístico. Si las señales de todos los usuarios se reciben con igual potencia, la varianza (es decir, la potencia del ruido) de la MAI se incrementa en proporción directa al número de usuarios. En otras palabras, a diferencia de lo que ocurre en CDMA síncrono, las señales del resto de usuarios aparecerán como ruido en relación con la señal de interés, y provocarán interferencia con la señal de interés: cuantos más usuarios simultáneos, mayor interferencia. Por otra parte, el hecho de que las secuencias sean aparentemente aleatorias y de potencia distribuida en un ancho de banda relativamente amplio conlleva una ventaja adicional: son más difíciles de detectar en caso de que alguien intente captarlas, porque se confunden con el ruido de fondo. Esta  propiedad ha sido aprovechada durante el siglo XX en comunicaciones militares.

Todos los tipos de CDMA aprovechan la ganancia de procesado que introducen los sistemas de espectro extendido; esta ganancia permite a los receptores discriminar parcialmente las señales indeseadas. Las señales codificadas con el código PN especificado se reciben, y el resto de señales (o las que tienen el mismo código pero distinto retardo, debido a los diferentes trayectos de llegada) se  presentan como ruido de banda ancha que se reduce o elimina gracias a la ganancia de procesado. Como todos los usuarios generan MAI, es muy importante controlar la potencia de emisión. Los sistemas CDMA síncrono, TDMA o FDMA pueden, por lo menos en teoría, rechazar por completo las señales indeseadas (que usan distintos códigos, ranuras temporales o canales de frecuencia) por la ortogonalidad de estos esquemas de acceso al medio. Pero esto no es cierto para el CDMA asíncrono; el rechazo de las señales indeseadas sólo es parcial. Si parte (o el total) de las señales indeseadas se reciben con potencia mucho mayor que la de la señal deseada, ésta no se podrá separar  del resto. Para evitar este problema, un requisito general en el diseño de estos sistemas es que se controle la potencia de todos los emisores; se busca asegurar que la potencia captada por el receptor  sea aproximadamente la misma para todas las señales entrantes. En los sistemas de telefonía celular, la estación base emplea un esquema de control de potencia por bucle cerrado (fast closed-loop  power control , en inglés) para controlar estrictamente la potencia de emisión de cada teléfono. Compañías CDMA Colombia 

movistar Antes BellSouth cuando llegó movistar mudaron a GSM ( Sin embargo es posible activar un celular CDMA libre y NO Reportado)



Comcel Mudaron a GSM ( Sin embargo es posible activar un celular  CDMA libre y NO Reportado)

República Dominicana 

Claro



Trilogy Dominicana



Viva



Tricom

]Puerto Rico 

Open Mobile

Estados Unidos 

AT&T



T-Mobile



Sprint Nextel



Verizon



U.S. Cellular Arena



Alltel



Virgin Mobile

Canadá 

Virgin Mobile



Telus



Bell

México 

Iusacell



Unefon

]Moldavia 

Unite

Japón 

KDDI

India 

Virgin Mobile

Venezuela 

Movilnet esta en proceso cambiando la tecnologia por la GSM 3G



Movistar esta en proceso cambiando la tecnologia por la GSM

Ecuador 

Alegro PCS

El Salvador



Movistar (cerró el servicio y ahora cambian los celulares CDMA por unos GSM.)

[

GSM 1) Introducción Antes, con los sistemas de telefonica Celular como AMPS (Advanced Mobile Phone System) y TACS (Total Access Communication System) era bastante facil para cualquier Phreaker, interceptar las conversaciones telefonicas celulares ya que esos sistemas analogicos utilizaban ESN (Electronic Serial Number) que transmitia la informacion sin cifrar, y facilitaba un fraude telefonico, en toda regla ;). Ahora la cosa esta mas dificil, ya que en GSM se utiliza un algoritmo de codificacion de voz, modulacion digital GSMK  (Gaussian Minimum Shift Keying), lento salto de frecuencia y arquitectura de ranuras de tiempo TDMA(Time Division Multiple Access). 2) Arquitectura GSM La arquitectura GSM consta de varios Subsistemas: Estacion Movil (MS): Se trata de telefonos digitales que pueden ir integrados como terminales en vehiculos, pueden ser portables e incluso portatiles. Un dispositivo SIM(Subscriber  Identify Module) que es basicamente la tipica Tarjeta que proporciona la informacion de servicios e identificacion en la Red, Subsistema de Estacion ( BSS): Es una coleccion de dispositivos que soportan el interface de radio de redes de commutacion. Los principales componentes del BSS son: 



1. Estacion Traceptora de Base ( BTS) - Consta de los modems de radio y el equipo de antenas. 2. Controlador (BSC) - Gestiona las operaciones de radio de varias BTS y conecta a un unico NSS (Network and Switching Sub-System) Subsistema de Commutacion y Red ( NSS): Proporciona la commutacion entre el subsistema GSM y las redes externas (PSTN, PDN...) junto con las bases de datos utilizadas para la gestion adicional de la movilidad y de los abonados. Los componentes son: 

1. Centro de conmutacion de Servicios Moviles ( MSC). 2. Registros de Localizacion Domestico y de Visitas (HLR - VLR) 3. LAs bases de datos de HLR y VLR se interconectan utilizando la Red de Control SS7.

4. Subsistema de Operaciones (OSS) - Responsable del mantenimiento y operacion de la Red, de la gestion de los equipos moviles y de la gestion y cobro de cuota. 3) Niveles de comunicacion

Como GSM no es dioS ni nada parecido ;), necesita la utilizacion de varios protocolos para poder  controlar las llamadas, transferir informacion y proporcionar gestion global del sistema. Desde la MS existen 4 niveles para la comunicacion:

1. 2. 3. 4.

Interface RF (Radio Frecuency) a la BTS.  Nivel de gestion de Recursos de Radio ( RR ) al BSC. Gestion de la movilidad ( MM). Gestion de las comunicaciones ( CM) al registro VLR del MSC.

El de transmision entre la MS y la BTS es el unico componente que es unico a las redes celulares GSM, modificado para funcionar sobre diferentes frecuencias en el caso de PCS y reemplazado totalmente en el caso de sistemas de comunicacion por satelite. El interfaz entre la MS y la BTS consta de un canal TDMA de salto de frecuencia que se divide en varios subcanales, unos se utilizan para la transmision de informacion de usuario y el resto los utilizan los protocolos de control convenidos. Para incrementar la vida de la bateria y reducir la interferencia entre estaciones, los transmisores de la MS y de la BTS adaptan automaticamente su  potencia de transmision. Se utilizan 9 canales en el interfaz aereo:

1. FCCH - Informacion de Frecuencias. 2. SCH - Sigue a la rafaga FCCH, proporciona una referencia para todas las ranuras de una 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

frecuencia dada. PAGCH - Transmision de Informacion de paginacion que se pide en el establecimiento de una llamada a una estacion movil (MS). RACH - Canal no limitado utilizado por la MS para pedir conexiones desde la red terrestre. CBCH - Transmision no frecuente de difusiones. BCCH - Informacion de estado de acceso a la MS. FACCH - Control de los "Handovers" (Paso de un usuario movil de una celula a otra). TCH/F - Para voz a 13 Kbps o datos a 12, 6 o 3,6 Kbps. TCH/H - Para voz a 7 Kbps o datos a 6 o 3,6 Kbps.

El salto lento de frecuencias se utiliza en los canales de trafico que estan centrados a intervalos de 200 KHz entre 890 y 915 MHz y 935 y 960 MHz. Utilizando el salto de frecuencias lento, se obtiene una diversidad de frecuencias que mejora la calidad de la señal global pero no da "espiritu" :) a los canales de ruido. Cada rafaga de transmision se completa antes de commutar las frecuencias. Los protocolos RR son responsables de la asignacion y reasignacion de canales de trafico entre la MS y la BTS. Estos servicios son: • • • • •

Controlar el acceso inicial al sistema. Paginar para llamadas terminadas en el movil. "Handover" de llamadas entre celulas. Control de Potencia. Terminacion de llamadas.

Los protocolos RR proporcionan los procedimientos para la utilizacion, asignacion, reasignacion y liberacion de los canales GSM. 4)Movilidad GSM Una de las caracteristicas principales utilizadas en todas las redes GSM y satelite, es la capacidad  para soportar el "roaming" (poder cambiar de un pais a otro...viajar!) de los usuarios. Utilizando la red de señalizacion de control, los MSCs interactuan para localizar y conectar a los usuarios en toda la red. Los "Registros de Localizacion" se encuentran incluidos en las Bases de Datos

del MSC para ayudar a la funcion de determinar como y si las conexiones deben realizarse para los usuarios itinerantes (usuarios Roaming). Cada user de una estacion movil GSM tiene asignado un HLR que se utiliza para contener la localizacion del usuario y los servicios del abonado en cuestion ;). Un registro separado, denominado VLR se utiliza para seguir la pista de localizacion de un user. Cuando el user cruza el aera cubierta por el HLR , la estacion movil notificara una nueva VLR de su paradero actual (e.j. Un viaje a fuera de las fronteras Españolas ;D...) El VLR a si vez utiliza la red de control para señalar la HLR de la nueva localizacion de la estacion movil. Utilizando esta informacion, las llamadas terminadas en el movil se pueden encaminar al usuario utilizando la informacion de lozalizacion contenida en el HLR del usuario. 5) Servicios GSM Bueno, en esta seccion, mas que nada introducida pa rellenar.. ;P, ya que me imagina que la mayoria de vosotros sabreis que servicios ofrece GSM. Pero bueno ya que estoy aqui... El nivel de gestion de comunicaciones proporciona 3 clases de servicios primarios: • • •

Control de llamadas Servicios Suplementarios Servicio de Mensajes Cortos

Los servicios de control de llamadas son responsables del encaminamiento de llamadas, me explico, determinar quien es el responsable de los costos de la llamada y la organizacion que tiene que recibir el pago. Los servicios suplementarios son el reenvio de llamadas, llamada en espera, aviso de cargo, passwords, etc... ;). El nivel de gestion de las comunicaciones incluye servicios para manipular servicios de mensajes cortos, que son mas eficientemente manipulados utilizando transferencias orientadas a paquetes que las conexiones tradicionales de commutacion de circuitos soportadas por el sistema GSM principal. 6) Canal de Radio GSM - TDMA Antes de nada, el estandar GSM especifica las bandas de frecuencia de 890 a 915 MHz para la  banda del enlace saliente y 935 a 960 MHz para la banda del enlace entrante; cada banda se divide en canales de 200 Khz (Todo esto lo he explicado mas arriba ;). Otras caracteristicas del interface de canal de radio son la alimentacion de tiempo adaptativa, la modulacion GMSK, la transmision y recepcion discontinua y el salto de frecuencia lento. La alineacion de tiempo adaptativa permite a la estacion movil corregir su ranura de tiempo de transmision para retardos de propagacion. La modulacion GSMK proporciona eficiencia espectral e interferencia fuera de  banda baja requerida en el sistema GSM. La transmision y recepcion discontinua se refiere a la caida de potencia de la estacion movil durante periodos de inactividad y sirve al doble proposito de reducir la interferencia entre canales y aumentar el tiempo de vida de la bateria de la unidad  portable. El salto de frecuencias lento es una caracteristica adicional del interfaz de canal de radio GSM que ayuda a contrarestar efectos de desvanecimiento Rayleigh y de la interferencia entre canales. Los canales de 200 KHz de cada banda se subdividen en ranuras de tiempo de 577 milisegundos. Juntando ocho ranuras de tiempo se forma "una trama" TDMA de 4,6 milisegundos. Juntando 26 o 51 tramas TDMA se forma una "multitrama" (120 o 235 milisegundos) dependiendo de si el canal es para trafico o datos de control. Juntando 51 o 26 multitramas (de nuevo, dependiendo del tipo de canal :)) se forma una " supertrama" (6,12 segundos). Una " hipertrama" se compone de 2048 supertramas, totalizando una duracion de 3 horas, 28 minutos, 53 segundos y 760 milisegundos. La estructura de trama TDMA tiene asociado un número de secuencia de 22 bits que identifica de forma unica una trama TDMA dentro de una hipertrama dada. Los distintos canales lógicos que son convertidos en la estructura de tramas TDMA pueden ser agrupados en canales de tráfico ( TCHs) utilizados  para transportar voz o datos de usuario y canales de control ( CCHs) utilizados para transportar  señalizacion y datos de sincronizacion. Los canales de control se dividen en:

• • •

Canales de control de difusion Canales de control común Canales de control dedicados

Cada ranura de tiempo dentro de una trama TDMA contiene datos modulados denominados rafaga ("burst"). Existen cinco tipos de rafagas: • • • • •

 Normal Correccion de frecuencia Sincronizacion "Dummy" (de relleno) Rafagas de acceso

La tasa de bits del canal de radio es de 270,833 Kbps que corresponde a la duracion de una ranura de tiempo de 156,25 bits. La rafaga normal se compone de una secuencia de arranque ("start") de tres bits, 116 bits de carga util ("payload"), 26 bits de secuencia de entrenamiento utilizada para ayudar a contrarestar los efectos de la interferencia multicamino, 3 bits de secuencia de parada ("stop") necesitados por el codificador de canal y un periodo de guarda (de una duracion de 8,25 bits) que es un "colchon" para permitir tiempos de llegada diferentes de rafagas en ranuras de tiempo adyacentes desde estaciones moviles dispersas geograficamente. Dos bits de la carga util de 116 bits se utilizan por el canal de control asociado rapido (FACCH)  para señalar que una rafaga dada ha sido tomada, dejando un total de 114 bits de carga util. El algoritmo de codificacion de voz utilizado en GSM esta basado en un codificador predictivo lineal excitado ;) por impulso rectangular con predicion a largo termino (RPE-LTP). El codificador de voz produce muestras a intervalos de 20 milisegundos a una tasa de bits de 13 Kbps, produciendo 260 bits por muestra o trama. Estos 260 bits se dividen en 182 bits de clase 1 y 78 bits de clase 2 basandose en una evaluacion subjetiva de su sensibilidad a los errores de bits, siendo los bits de clase 1 los mas sensibles. La codificación de canal supone la adicion de bits de comprobacion de paridad y codificacion convolucional de media tasa de la salida de 260 bits del codificador de voz. La salida del codificador de canal es una trama de 456 bits, que se divide en 8 componentes de 57 bits y se entremezcla ("interleaved") sobre ocho tramas consecutivas TDMA de 114 bits. Cada trama TDMA consta de dos conjuntos de 57 bits   procedentes de dos tramas separadas de codificador de canal de 456 bits. El resultado de la codificacion de canal y del entremezclado es para contrarestar los efectos de desvanecimiento de interferencia de canal y otras fuentes de errores de bits. 7) Caracteristicas de Seguridad Y llegamos a la parte que para mi es la mas interesante de todo el articulo. Espero que no os esteis aburriendo mucho con el mundo GSM... La seguridad en GSM consta de los siguientes aspectos: 1. 2. 3. 4.

Autenticacion de la Identidad del Abonado Confidencialidad de la Identidad del Abonado Confidencialidad de los Datos de Señalizacion Confidencialidad de los Datos del Usuario

El abonado se le identifica de forma unica utilizando la Identidad de Abonado Movil Internacional (IMSI). Esta informacion junto con la clave individual de autenticacion de abonado (Ki) constituyen las "credenciales de identificacion" sensibles, analogas al ESN(Electronic Serial   Number) de los sistemas analogicos comoAMPS (Advanced Mobile Phone System) y TACS (Total Access Communication System). El diseño de los esquemas de cifrado y autenticacion es tal que esta informacion sensible nunca se transmite por el canal de radio. En su

lugar se utiliza un mecanismo de "desafio-respuesta" para realizar la autenticacion. Las conversaciones reales se cifran utilizando una clave temporal de cifrado generada aleatoriamente (Kc). La Estacion Movil ( MS) se identifica por medio de la Identidad Temporal de Abonado Movil (TMSI) que emite la red y puede cambiarse periodicamente (por ejemplo durante momentos de no intervencion "hand-offs" :D) para mayor seguridad. Los mecanismos de seguridad de GSM se implementan en tres elementos diferentes del sistema:

1. El Modulo de Identidad del Abonado ( SIM) 2. El Aparato portatil GSM tambien denominado Estacion Movil ( MS) 3. La Red GSM El SIM contiene la IMSI, la clave individual de autenticacion del abonado (Ki), el algoritmo de generacion de claves de cifrado (denominado A8), el algoritmo de autenticacion (denominado A3) y el Numero de Identificacion Personal ( PIN) ;P. El aparato GSM (portatil o portable) contiene el algoritmo de cifrado (denominado A5). Los algoritmos de cifrado (A3, A5 y A8) tambien estan presentes en la red GSM. El Centro de Autenticacion ( AUC), parte del Subsistema de Operacion y Mantenimiento (OMS) de la red GSM consta de una Base de Datos de Informacion de identificacion y autenticacion de abonados. Esta informacion consta de la IMSI, de la TMSI, de la Identidad de Area de Localización (LAI) y de la clave individual de autenticacion de abonado para cada usuario. Para que funcionen los mecanismos de autenticacion y confidencialidad se requiren tres elementos: • • •

El SIM El aparato GSM La red GSM

Esta distribucion de credenciales de seguridad y de algoritmos de cifrado proporciona una medida adicional de seguridad para asegurar la privacidad de las conversaciones telefonicas celulares y la prevencion de fraude en la telefonia celular ;). Dentro de la red GSM, la informacion de seguridad se distribuye entre el AUC (Authentication Center), el Registro de Localizacion Domestico (HLR ) y el Registro de Localizacion del Visitante ( VLR ). El Centro de Autenticacion (AUC) es responsable de generar los conjuntos de RAND(Numero aleatorio), SRES (Respuesta Firmada) y Kc (clave de cifrado temporal generada aleatoriamente) que se encuentran almacenados en el HLR y en el VLR para su utilizacion posterior en los  procesos de autenticacion y cifrado. 8) Autentificacion La red GSM autentifica la identidad del abonado utilizando un mecanismo de "desafiorespuesta"(La misma palabra lo dice...[Autentificacion];D). Se envia a la estación movil un número aleatorio de 128 bits ( RAND). La estacion movil ( MS) calcula la respuesta firmada de 32 bits ( SRES) basandose en el cifrado del numero aleatorio ( RAND) con el algoritmo de autenticacion (A3) utilizando la clave individual de autenticacion de abonado (Ki). Al recibir del abonado la respuesta firmada ( RAND), la red GSM repite el calculo para verificar la identidad del abonado. Fijate que la clave individual de autenticacion de abonado (Ki) nunca se transmite sobre el canal de radio. Esta presente en el SIM del abonado, asi como en las Bases de Datos del AUC, HLR y VLR . Si el RAND recibido coincide con el valor calculado, la estación movil ha sido autentificada con exito y puede continuar. Si los valores no coinciden la conexion se termina y se indica un fallo de autenticacion a la estacion movil. El calculo de la respuesta firmada (RAND) se realiza dentro del SIM :). Esto proporciona mayor seguridad, debido a que la informacion del abonado confidencial como la IMSI o la clave individual de autenticacion del abonado (Ki) nunca salen del SIM durante el proceso de autenticacion. 9) Confiencialidad

Todo SIM contiene el algoritmo de generacion de claves de cifrado (A8) que se utiliza para  producir la clave de cifrado (Kc) de 64 bits. La clave de cifrado se calcula aplicando el mismo numero aleatorio (RAND) utilizado en el proceso de autenticacion con el algoritmo de generacion de la clave de cifrado (A8) con la clave individual de autenticacion de abonado (Ki). La clave de cifrado (Kc) se utiliza para cifrar y descifrar los datos transmitidos entre la estacion movil y la estacion base. Se proporciona un nivel adicional de seguridad al haber medios para cambiar la clave de cifrado, haciendo al sistema mas resistente contra posibles "escuchas ilegales" de la mano de los Phreakers ;P. La clave de cifrado puede cambiarse a intervalos regulares segun lo requieran las consideraciones de seguridad y diseño de red. De una manera similar al proceso de autenticacion, el calculo de la clave de cifrado (Kc) tiene lugar internamente dentro del SIM. Por tanto, la informacion sensible como la clave individual de autenticacion de abonado (Ki) nunca la revela el SIM. Las comunicaciones de datos y voz cifradas entre la estacion movil y la red se realizan utilizando el algoritmo de cifrado A5. La comunicacion cifrada se inicia por un comando de "petición de modo de cifrado" desde la red GSM. Al recibir  este comando, la estacion movil empieza el cifrado y descifrado de datos utilizando el algoritmo de cifrado (A5) y la clave de cifrado (Kc). El algoritmo A5 es un "cifrador en flujo" formado por  tres LFSRs (Linear Feedback Shift Registers) controlados por reloj de grados 19, 22 y 23. El control de reloj es una función "thereshold" de los bits del medio de cada uno de los tres registros desplazamiento. La suma de los grados de los tres registros es 64 ;). La clave de sesion de 64 bits se utiliza para inicializar los contenidos de los registros desplazamiento. El numero de trama TDMA de 22 bits se alimenta en los registros desplazamiento. Se generan dos corrientes de claves de 114 bits para cada trama TDMA que son operados con XOR con los canales de trafico "uplink" y "downlink". En un principio el algoritmo A5 tuvo una longitud de clave "efectiva" de 40 bits, posteriormente 64 bits y en un futuro proximo y nada lejano 128 bits. Los algoritmos A3 y A8 de GSM son funciones unidireccionales "hash" dependientes de la clave. Los algoritmos A3 y A8 de GSM son similares en funcionalidad y se implementan como un único algoritmo denominado COMP128.

Universal Mobile Telecommunications System Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (Universal Mobile Telecommunications  System - UMTS) es una de las tecnologías usadas por los móviles de tercera generación ( 3G,

también llamado W-CDMA), sucesora de GSM, debido a que la tecnología GSM propiamente dicha no podía seguir un camino evolutivo para llegar a brindar servicios considerados de Tercera Generación. Aunque inicialmente esté pensada para su uso en teléfonos móviles, la red UMTS no está limitada a estos dispositivos, pudiendo ser utilizada por otros. Sus tres grandes características son las capacidades multimedia, una velocidad de acceso a Internet elevada, la cual también le permite transmitir audio y video en tiempo real; y una transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas. Además, dispone de una variedad de servicios muy extensa Historia

En 1985, surge en Europa la  primera generación (1G) tras adaptar el sistema AMPS (Advanced Mobile Phone System) a los requisitos Europeos, y ser bautizada como TACS (Total Access Communications System). TACS engloba a todas aquellas tecnologías de comunicaciones móviles

analógicas. Puede transmitir voz pero no datos. Actualmente esta tecnología está obsoleta y se espera que desaparezca en un futuro cercano. Debido a la sencillez y las limitaciones de la primera generación, surge el sistema GSM (Global System for Mobile Communications) que marcara el inicio de la segunda generación (2G). Su  principal característica es la capacidad de transmitir datos además de voz, a una velocidad de 9,6 kbit/s. Lo cual le ha permitido sacar a la luz el famoso y exitoso sistema de mensajes cortos (SMS). En 2001 surge la denominada segunda generación y media (2.5G) en Estados Unidos y Europa como  paso previo a la 3G. En esta generación están incluidas aquellas tecnologías que permiten una mayor  capacidad de transmisión de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologías 3G. La tecnología más notoria de esta generación es el GPRS (General Packet Radio System), capaz de coexistir con GSM, pero ofreciendo servicio portador más eficiente para el acceso a redes IP como Internet. La velocidad máxima de GPRS es 171,2 kbit/s aunque en la práctica no suele pasar  de 40 kbit/s de bajada y de 9,6 kbit/s de subida. Más tarde surgieron ya las tecnologías 3G. Las tecnologías de la tercera generación (3G) se categorizan dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) de la ITU (Internacional Telecommunication Union), que marca el estándar para que todas las redes 3G sean compatibles unas con otras. Los servicios que ofrecen las tecnologías 3G son básicamente: acceso a Internet, servicios de banda ancha, roaming internacional e interoperatividad. Pero fundamentalmente, estos sistemas permiten el desarrollo de entornos multimedia para la transmisión de vídeo e imágenes en tiempo real, fomentando la aparición de nuevas aplicaciones y servicios tales comovideoconferencia o comercio electrónico con una velocidad máxima de 2 Mbit/s en condiciones óptimas, como por ejemplo en el entorno interior de edificios. Características

UMTS permite introducir muchos más usuarios a la red global del sistema, y además permite incrementar la velocidad a 2 Mbps por usuario móvil [cita requerida ]. Está siendo desarrollado por 3GPP (3rd Generation Partnership Project), un proyecto común en el que colaboran: ETSI (Europa), ARIB/TIC (Japón), ANSI T-1 (USA), TTA (Korea), CWTS (China). Para alcanzar la aceptación global, 3GPP va introduciendo UMTS por fases y versiones anuales. La  primera fue en 1999, describía transiciones desde redes GSM. En el 2000, se describió transiciones desde IS-95 y TDMA. ITU es la encargada de establecer el estándar para que todas las redes 3G sean compatibles. UMTS ofrece los siguientes servicios: 

Facilidad de uso y bajos costes: UMTS proporcionará servicios de uso fácil y adaptable para

abordar las necesidades y preferencias de los usuarios, amplia gama de terminales para realizar 

un fácil acceso a los distintos servicios y bajo coste de los servicios para asegurar un mercado masivo. Como el roaming internacional o la capacidad de ofrecer diferentes formas de tarificación[cita requerida ]. 

 Nuevos y mejorados servicios: Los servicios de voz mantendrán una posición dominante

durante varios años. Los usuarios exigirán a UMTS servicios de voz de alta calidad junto con servicios de datos e información. Las proyecciones muestran una base de abonados de servicios multimedia en fuerte crecimiento hacia el año 2010, lo que posibilita también servicios multimedia de alta calidad en áreas carentes de estas posibilidades en la red fija, como zonas de difícil acceso. Un ejemplo de esto es la posibilidad de conectarse a Internet desde el terminal móvil o desde el ordenador conectado a un terminal móvil con UMTS. 

Acceso rápido: La principal ventaja de UMTS sobre la segunda generación móvil (2G), es la

capacidad de soportar altasvelocidades de transmisión de datos de hasta 144 kbit/s sobre vehículos a gran velocidad, 384 kbit/s en espacios abiertos de extrarradios y 7.2 Mbit/s con baja movilidad (interior de edificios) [cita requerida ]. Esta capacidad sumada al soporte inherente del protocolo de Internet (IP), se combinan poderosamente para prestar servicios multimedia interactivos y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de video telefonía y video conferencia y transmisión de audio y video en tiempo real. Arquitectura

La estructura de redes UMTS esta compuesta por dos grandes subredes: la red de telecomunicaciones y la red de gestión. La primera es la encargada de sustentar la transmisión de información entre los extremos de una conexión. La segunda tiene como misiones la provisión de medios para la facturación y tarificación de los abonados, el registro y definición de los perfiles de servicio, la gestión y seguridad en el manejo de sus datos, así como la operación de los elementos de la red, con el fin de asegurar el correcto funcionamiento de ésta, la detección y re solución de averías o anomalías, o también la recuperación del funcionamiento tras periodos de apagado o desconexión de algunos de sus elementos. Dentro de este apartado vamos a analizar sólo la primera de las dos subredes, esto es, la de telecomunicaciones. UMTS usa una comunicación terrestre basada en una interfaz de radio W-CDMA, conocida como UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA). Soporta división de tiempo duplex (TDD) y división de frecuencia duplex (FDD). Ambos modelos ofrecen ratios de información de hasta 2 Mbps. Una red UMTS se compone de los siguientes elementos: 

 Núcleo de red ( Core Network ). El núcleo de red incorpora funciones de transporte y de

inteligencia. Las primeras soportan el transporte de la información de tráfico y señalización, incluida la conmutación. El encaminamiento reside en las funciones de inteligencia, que

comprenden prestaciones como la lógica y el control de ciertos servicios ofrecidos a través de una serie de interfaces bien definidas; también incluyen la gestión de la movilidad. A través del núcleo de red, el UMTS se conecta con otras redes de telecomunicaciones, de forma que resulte  posible la comunicación no sólo entre usuarios móviles UMTS, sino también con los que se encuentran conectados a otras redes. 

Red de acceso radio (UTRAN). Desarrollada para obtener altas velocidades de transmisión.

La red de acceso radio proporciona la conexión entre los terminales móviles y el Core Network . En UMTS recibe el nombre de UTRAN (Acceso Universal Radioeléctrico Terrestre) y se compone de una serie de subsistemas de redes de radio (RNS) que son el modo de comunicación de la red UMTS. Un RNS es responsable de los recursos y de la transmisión / recepción en un conjunto de celdas y esta compuesto de un RNC y uno o varios nodos B. Los nodos B son los elementos de la red que se corresponden con las estaciones base. El Controlador de la red de radio (RNC) es responsable de todo el control de los recursos lógicos de una BTS (Estación Base Transmisora). 

UE (User Equipment). Se compone del terminal móvil y su módulo de identidad de servicios

de usuario/suscriptor (USIM)equivalente a la tarjeta SIM del teléfono móvil. Parte también de esta estructura serían las redes de transmisión empleadas para enlazar los diferentes elementos que la integran. Como los protocolos UU y IU. Un ejemplo de una conexión a la red UMTS desde un terminal sería el que se explica con el siguiente diagrama: Partimos de nuestro dispositivo 3G ya sea un teléfono móvil o una tarjeta para ordenadores compatible con esta red, nuestros datos llegan al NodoB que es el encargado de recoger las señales emitidas por los terminales y pasan al RNC para ser procesadas, estos dos componentes es lo que llamamos UTRAN, desde el UTRAN pasa al núcleo de la red que está dividido en conmutadores que distribuyen los datos por los diferentes sistemas, según vayan a uno u otro seguirán un camino  pasando por el MSC (Mobile services Switching Center), o por el SGSN (Serving GPRS Support Node) y posteriormente por el GGSN (Gateway GPRS Support Node) . Repercusión

Tras la implantación del sistema UMTS, el concepto de teléfono móvil ha cambiado radicalmente[cita requerida ], pasando de ser un simple instrumento de comunicación para convertirse en un terminal multimedia con múltiples capacidades para la comunicación y el ocio, gracias a la gran cantidad de servicios ofertados y que crecen día a día. Como la capacidad de conectarse a Internet, transferencia y reproducción de audio y video, videoconferencias y demás.

Además, para zonas a las que la telefonía fija no llega o l o hace de una manera deficiente, como zonas de extrarradio de las ciudades, pueblos alejados de grandes núcleos o países en vías de desarrollo; la tecnología UMTS habilita la posibilidad de llevar servicios de tel ecomunicaciones avanzados a todas las personas que se encuentran en esas zonas de poca cobertura a nivel de telecomunicaciones. Por poner un ejemplo, la tecnología UMTS permite administrar un negocio desde un lugar carente de telefonía fija ya que el propietario puede mantenerse en contacto con los clientes y proveedores mediante la red UMTS

Servicio general de paquetes vía radio General Packet Radio Service (GPRS) o servicio general de paquetes vía radio es una extensión

del Sistema Global para Comunicaciones Móviles ( Global System for Mobile Communications o GSM) para la transmisión de datos no conmutada (o por paquetes). Existe un

servicio similar para los teléfonos móviles que del sistema IS-136. Permite velocidades de transferencia de 56 a 144 kbps. Una conexión GPRS está establecida por la referencia a su nombre del punto de acceso (APN). Con GPRS se pueden utilizar servicios como Wireless Application Protocol (WAP) , servicio de mensajes cortos (SMS), servicio de mensajería multimedia(MMS), Internet y para los servicios de comunicación, como el correo electrónico y la World Wide Web (WWW).Para fijar una conexión de GPRS para un módem inalámbrico, un usuario debe especificar un APN, opcionalmente un nombre y contraseña de usuario, y muy raramente una dirección IP, todo proporcionado por el operador de red. La transferencia de datos de GPRS se cobra por volumen de información transmitida (en kilo o megabytes), mientras que la comunicación de datos a través de conmutación de circuitos tradicionales se factura por minuto de tiempo de conexión, independientemente de si el usuario utiliza toda la capacidad del canal o está en un estado de inactividad. Por este motivo, se considera más adecuada la conexión conmutada para servicios como la voz que requieren un ancho de banda constante durante la transmisión, mientras que los servicios de paquetes como GPRS se orientan al tráfico de datos. La tecnología GPRS como bien lo indica su nombre es un servicio (Service) orientado a radio enlaces (Radio) que da mejor rendimiento a la conmutación de paquetes (Packet) en dichos radio enlaces. Tecnología utilizada

El acceso al canal utilizado en GPRS se basa en divisiones de frecuencia sobre un dúplex y TDMA. Durante la conexión, al usuario se le asigna un canal físico, formado por un bloque temporal en una

 portadora concreta. Ese canal será de subida o bajada dependiendo de si el usuario va a recibir o enviar datos. Esto se combina con la multiplexación estadística en el dominio del tiempo,  permitiendo a varios usuarios compartir el mismo canal fisico, ya sea de subida o de bajada. Los  paquetes tienen longitud constante, correspondiente a la ranura de tiempo del GSM. El canal de  bajada utiliza una cola FIFO para los paquetes en espera, mientras que el canal de subida utiliza un esquema similar al de ALOHA con reserva. En resumen, se utiliza un sistema similar  al ALOHA ranurado durante la fase de contención, y TDMA con una cola FIFO durante la fase de transmisión de datos. Que la conmutación sea por paquetes permite fundamentalmente la compartición de los recursos radio. Un usuario GPRS sólo usará la red cuando envíe o reciba un paquete de información. Todo el tiempo que esté inactivo podrá ser utilizado por otros usuarios para enviar y recibir información. Esto permite a los operadores dotar de más de un canal de comunicación sin miedo a saturar la red, de forma que mientras que en GSM sólo se ocupa un canal de recepción de datos del t erminal a la red y otro canal de transmisión de datos desde la red al terminal, en GPRS es posible tener  terminales que gestionen cuatro canales simultáneos de recepción y dos de transmisión. Permite velocidades de transferencia moderadas mediante el uso de canales libres con multiplexación por división de tiempo, como por ejemplo el sistema GSM. En un principio se  pensaba extender el GPRS de forma que cubriera otros estándares, pero en lugar de eso se están reconvirtiendo las redes de forma que utilicen el estándar del GSM. De esta ma nera, las únicas redes en las que el GPRS se utiliza actualmente son las redes GSM. El primer estándar de GPRS se debe al European Telecommunications Standards Institute (ETSI). En la teoría, el GPRS original soportaba los protocolos IP y P2P, así como las conexiones del X25, aunque este último se eliminó del estándar. En la práctica se utiliza IPv4, puesto que IPv6 aún no tiene implantación suficiente y en muchos casos los operadores no lo ofrecen. Para asignar la dirección IP se utiliza DHCP, por lo que las direcciones IP de los equipos móviles son casi siempre dinámicas. Desde el punto de vista del operador de telefonía móvil, es una forma sencilla de migrar la red desde GSM a una red UMTS puesto que las antenas (la parte más cara de una red de Telecomunicaciones móviles) sufren sólo ligeros cambios y los elementos nuevos de red necesarios para GPRS serán compartidos en el futuro con la red UMTS. Los sistemas móviles de segunda generación ( 2G), combinados con la tecnología GPRS reciben a menudo el nombre de 2.5G, o de segunda generación y media. Esta nomenclatura se refiere al hecho de que es una tecnología intermedia entre la segunda (2G) y tercera ( 3G) generación de telefonía móvil. Servicios ofrecidos

La tecnología GPRS mejora y actualiza a GSM con los servicios siguientes:



Servicio de mensajes multimedia (MMS)



Mensajería instantánea



Aplicaciones en red para dispositivos a través del protocolo WAP



Servicios P2P utilizando el protocolo IP



Servicio de mensajes cortos (SMS)



Posibilidad de utilizar el dispositivo como módem USB

La tecnología GPRS se puede utilizar para servicios como el acceso mediante el Protocolo de Aplicaciones Inalámbrico (WAP), el servicio de mensajes cortos (SMS) y multimedia (MMS), acceso a Internet y correo electrónico. El método de cobro típico para transferencias de datos usando GPRS es el pago por megabytes de transferencia, mientras que el pago de la comunicación tradicional mediante conmutación de circuitos se cobra por tiempo de conexión, independientemente de si el usuario está utilizando el canal o este se encuentra inactivo. Este último método es poco eficiente debido a que mantiene l a conexión incluso cuando no se están transmitiendo datos, por lo que impide el acceso al canal a otros usuarios. El método utilizado por GPRS hace posible la existencia de aplicaciones en las que un dispositivo móvil se conecta a la red y permanece conectado durante un periodo prolongado de tiempo sin que ello afecte en gran medida a la cantidad facturada por el operador. Clases de dispositivos

Existen tres clases de dispositivos móviles teniendo en cuenta la posibilidad de usar servicios GSM y GPRS simultáneamente: Clase A

Estos dispositivos pueden utilizar simutáneamente servicios GPRS y GSM. Clase B

Sólo pueden estar conectados a uno de los dos servicios en cada momento. Mientras se utiliza un servicio GSM (llamadas de voz o SMS), se suspende el servicio GPRS, que se reinicia automáticamente cuando finaliza el servicio GSM. La mayoría de los teléfonos móviles son de este tipo. Clase C

Se conectan alternativamente a uno u otro servicio. El cambio entre GSM y GPRS debe realizarse de forma manual. Para que un dispositivo de clase A pueda transmitir en dos frecuencias a la vez, necesitaría dos radios. Para resolver este costoso problema, un móvil con GPRS suele implementar la característica conocida como modo de transferencia dual (dual transfer mode, DMT). Un móvil DMT puede usar a la vez el canal de datos y el de voz, puesto que es la red la que coordina y se asegura de que no se

requiera transmitir en dos frecuencias diferentes a la vez. Los móviles DMT se consideran de clase A, pero simplificados. Velocidad de transferencia

Dependiendo de la tecnología utilizada, la velocidad de transferencia varía sensiblemente. La tabla inferior muestra los datos de subida y bajada para cada tipo de tecnología. Tecnología

Descarga (kbit/s)

Subida (kbit/s)

CSD

9.6

9.6

HSCSD

28.8

14.4

HSCSD

43.2

14.4

GPRS

80.0

20.0 (Clase 8 & 10 y CS4)

GPRS

60.0

40.0 (Clase 10 y CS-4)

EGPRS (EDGE )

236.8

59.2 (Clase 8, 10 y MCS9)

EGPRS (EDGE )

177.6

118.4 (Clase 10 y MCS9)

Para comparar GPRS con GSM se utiliza normalmente la velocidad de transmisión de SMS. Sobre una red GPRS se pueden enviar aproximadamente 30 SMS por minuto, frente a los 6 a 10 SMS que  permite GSM

Wireless Application Protocol Wireless Application Protocol o WAP (protocolo de aplicaciones inalámbricas) es

un estándar abierto internacional para aplicaciones que utilizan las comunicaciones inalámbricas,  p.ej. acceso a servicios de Internet desde un teléfono móvil. Se trata de la especificación de un entorno de aplicación y de un conjunto de protocolos de comunicaciones para normalizar el modo en que los dispositivos inalámbricos, se pueden utilizar   para acceder a correo electrónico, grupo de noticias y otros. El organismo que se encarga de desarrollar el estándar WAP fue originalmente el WAP Forum, fundado por cuatro empresas del sector de las comunicaciones móviles, Sony-Ericsson, Nokia, Motorola y Openwave (originalmente Unwired Planet). Desde 2002 el WAP Forum es parte de la Open Mobile Alliance (OMA), consorcio que se ocupa de la definición de diversas normas relacionadas con las comunicaciones móviles, entre ellas las normas WAP.

Justificación

Los móviles son más potentes y livianos cada vez, permitiendo que nuestra comunicación sea cada vez más eficaz. Su gran número y sus capacidades hacen muy interesante para los proveedores de servicios y contenidos el disponer de un entorno normalizado que permita ofrecer sus servicios a los usuarios de las redes móviles. WAP define un entorno de aplicación y una pila de protocolos para aplicaciones y servicios accesibles a través de terminales móviles. Consiste en un conjunto de especificaciones, definidas por  la Open Mobile Alliance / WAP Forum, que permiten que los desarrolladores diseñen aplicaciones de interconexión para terminales móviles, típicamente teléfonos. La tecnología WAP permite que los usuarios de estos dispositivos puedan acceder a servicios disponibles en Internet. Sin embargo, existen algunas consideraciones a tener en cuenta al diseñar  estos servicios para usuarios móviles, fundamentalmente debidas a las características de los terminales: pantalla significativamente más pequeña que la de un ordenador personal, teclados más limitados que los de un ordenador, limitaciones en la memoria disponible, tanto memoria RAM como memoria para almacenamiento persistente, y limitaciones en la capacidad del  procesador, en comparación con la memoria y procesador de un ordenador personal típico. Las redes de telefonía móvil ofrecen también unas prestaciones por lo general menores que los accesos a Internet, si bien con las redes de tercera generación como UMTS las prestaciones mejoran de manera importante. La Navegación WAP generalmente en muchos terminales o celulares es activado por el proveedor  del servicio de telefonía móvil de cada país, el costo por navegación varia algunos por kb navegado y otros casos por hora aire (el tiempo que navegues), la oferta de información vía WAP es preparada y exclusivamente para aquellos que deseen navegar por medio del celular, son versiones especiales de sitios en algunos casos que ya existen y en otros casos solo son creados para navegantes wap. Tecnología

En la versión 1 de WAP, la causa definitiva fue la que se puso a cuonsultar sabre el wap el lenguaje de presentación de contenidos es el WML, o Wireless Markup Language. La pila de protocolos de WAP 1 no es compatible directamente con la de Internet: WSP (Wireless Session Protocol), WTP (Wireless Transaction Protocol), WTLS (Wireless Transport Layer Security), y WDP (Wireless Datagram Protocol). WDP corresponde a la capa de transporte, con funcionalidad equivalente al protocolo UDP de Internet, y se apoya en los servicios de la "portadora" WAP, que depende de la red móvil que esté usando el terminal. WAP 1 además define la interfaz de acceso de las aplicaciones a las funciones de telefonía del terminal con WTAI(Wireless Telephony Application Interface), y también un sencillo lenguaje de "scripting", WMLScript, basado enECMAscript/JavaScript.

La incompatibilidad de la pila de protocolos WAP 1 con la de Internet exige la presencia de un nodo pasarela para hacer de intermediario en la comunicación entre un terminal WAP y un servidor  de contenidos WAP residente en Internet. WAP 1 ha sido objeto de fuertes críticas por diversos motivos, que incluyen la pobreza del soporte gráfico (gráficos monocromos WBMP, Wireless Bitmap), las diferencias en las implantaciones de WAP en los terminales de distintos fabricantes, y un potencial problema de seguridad debido a que WTLS no es muy robusto y además, por no ser  compatible con las capas de seguridad usadas en Internet, en la pasarela WAP los contenidos deben estar en claro. La nueva versión de WAP, WAP 2.0, está presente en los teléfonos móviles de nueva generación (a  partir de 2004). Esta versión es una reingeniería de WAP que utiliza XHTML-MP (XHTML Mobile Profile), un subconjunto de XHTML que incluye el XHTML básico, y WCSS (WAP CSS), un subconjunto de CSS2 más ciertas extensiones específicas para móviles, como lenguajes para la  presentación de contenidos mejorando por ejemplo el soporte de los gráficos (incluye color). De esta forma se consigue que el diseño de contenidos con WAP 2.0 sea muy similar a diseño de contenidos  para la WWW para navegadores en dispositivos no móviles. En cuanto a los protocolos usados, en la capa de transporte se usa TCP y en la de aplicación, HTTP. Así pues, WAP 2.0 ha adoptado los  protocolos de Internet. WAP 2.0 además especifica opciones tanto en TCP como en HTTP para mejorar las prestaciones de dichos protocolos sobre redes de comunicaciones móviles. Los mecanismos de seguridad usados ya son compatibles con los de Internet por lo que los problemas de seguridad de WAP 1 se resuelven. La pasarela WAP no es estrictamente necesaria en WAP 2.0, pero su presencia puede tener funciones útiles, como caché web y para dar soporte a las opciones de TCP y HTTP antes mencionadas. Otras tecnologías relacionadas

i-mode es un entorno de aplicaciones con objetivos similares a WAP, y que ha tenido un gran éxito en su país de origen,Japón Una tecnología complementaria es J2ME (Java2 MicroEdition). J2ME es una plataforma Java especialmente orientada a dispositivos con capacidades más reducidas que las de un ordenador   personal. Dispone de varios perfiles; uno de ellos, el perfil MIDP Mobile Information Device Profile, es especialmente adecuado para teléfonos móviles. J2ME es una plataforma orientada a la ejecución de aplicaciones en el terminal móvil (aunque pueden trabajar en modo cliente-servidor  interactuando con servidores en red), mientras que WAP está orientada fundamentalmente a la  presentación de contenidos en el terminal (las aplicaciones se ejecutan en el servidor, y en el terminal se presenta la información y se introducen datos por parte del usuario, dado el caso). Wap Push

Esta tecnología permite acceder mediante uno o varios SMS a la descarga de contenido alojado en un servidor WAP: aplicaciones JAVA, imágenes, melodías polifónicas, videos, etc. El

funcionamiento se basa en una estructura XML que contiene la dirección o URL del contenido, la cual es compilada y enviada como un SMS binario. Este mensaje es interpretado como una  página WAP que es abierta por el Navegador del teléfono móvil, permitiendo descargar el contenido enlazado.

Enhanced Data Rates for GSM Evolution EDGE es el acrónimo para E nhanced  Data rates for  G SM of  E volution (Tasas de Datos Mejoradas para la evolución deGSM). También conocida como EGPRS (Enhanced GPRS). Es una tecnología de la telefonía móvil celular, que actúa como puente entre las redes 2G y 3G. EDGE se considera una evolución del GPRS (General Packet Radio Service). Esta tecnología funciona con redes GSM. Aunque EDGE funciona con cualquier GSM que tenga implementado GPRS, el operador debe implementar las actualizaciones necesarias, además no todos los teléfonos móviles soportan esta tecnología. EDGE, o EGPRS, puede ser usado en cualquier transferencia de datos basada en conmutación por   paquetes (Packet Switched), como lo es la conexión a Internet. Los beneficios de EDGE sobre GPRS se pueden ver en las aplicaciones que requieren una velocidad de transferencia de datos, o ancho de  banda altos, como video u otros servicios multimedia. Además de usar GMSK (Gaussian Minimum-Shift Keying), EDGE usa 8PSK (8 Phase Shift Keying) para los cinco niveles superiores de nueve esquemas totales de modulación y codificación. En los cuatro primeros niveles se utiliza GPRS propiamente dicho. La utilización de 8PSK produce una palabra de 3 bits por cada cambio en la fase de la portadora. Con esto se triplica el ancho de  banda disponible que brinda GSM. El nivel del esquema que se utilice para transmitir depende de la relación C/I (portadora/interferente), el cual será más alto cuanto más grande sea el valor de C/I. Al igual que GPRS, EDGE usa un algoritmo de adaptación de tasas, que adapta el esquema de modulación y codificación (MCS) usado para la calidad del canal de radio y así el índice binario (bit rate) y la robustez de la transmisión de datos. EDGE agrega una nueva tecnología que no se encuentra en GPRS, la Redundancia Incremental, la cual, en vez de re-transmitir los paquetes de información alterados, envía más información redundante que se combina en el receptor, lo cual incrementa la probabilidad de decodificación correcta. EDGE puede alcanzar una velocidad de transmisión de 384 Kbps en modo de paquetes, con lo cual cumple los requisitos de la ITU para una red 3G, también ha sido aceptado por la ITU como parte de IMT-2000, de la familia de estándares 3G. También mejora el modo de circuitos de datos llamado HSCSD, aumentando el ancho de banda para el servicio. EDGE fue estrenado en las redes GSM de Estados Unidos en el año 2003.

Aunque la tecnología UMTS es de mayor capacidad de transferencia y cronológicamente más reciente, sus altos costes de implementación y poco apoyo, hacen que una buena cantidad de operadores de telefonía móvil celular tengan implementada la tecnología EDGE, dominando el mercado global de las comunicaciones GSM/GPRS. Para la implementación de EDGE por parte de un operador, la red principal, o core network , no necesita ser modificada, sin embargo, las estaciones bases, BTS, sí deben serlo. Se deben instalar  tranceptores compatibles con EDGE, además de nuevos terminales (teléfonos) y un software que  pueda decodificar/codificar los nuevos esquemas de modulación. La definición de EDGE, si es de 2G o 3G, depende de su implementación. Mientras la Clase 3 e inferiores, claramente no son 3G, la Clase 4 y superiores presentan un ancho de banda superior a otras tecnologías consideradas 3G (como 1xRTT). En Clase 10, con un ancho de banda superior a 230 Kbps, EDGE logra trascender las definiciones comunes de 2G y 3G

Telefonía móvil 3G 3G (o 3-G) es la abreviación de tercera-generación de transmisión de voz y datos a través

de telefonía móvil. La definición técnicamente correcta es UMTS (Universal Mobile Telecommunications System o Servicio Universal de Telecomunicaciones Móviles) Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica o una videollamada) y datos no-voz (como la descarga de programas, intercambio de email, 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 ultrapórtátiles (netbooks) que incorporan el módem integrado en el propio equipo, pero requieren de una tarjeta SIM (la que llevan los teléfonos móviles) para su uso, por lo que en este caso sí es necesario estar dado de alta con un número de teléfono.

Un duro comienzo Lo que iba a ser una revolución en las comunicaciones en telefonía celular en el año 2000 cuyo despliegue era cuestión casi de meses se convirtió en un tortuoso y largo trayecto de varios años. Uno de los motivos fue el desorbitado precio que debieron pagar los operadores para adquirir las licencias de transmisión, ya que en varios países europeos se alcanzaron cifras muy por encima de

los 6.000 millones de euros por estas licencias, 1 todo lo contrario de lo que ocurrió en España, donde apenas pasaron de 600 millones de euros, lo que llevó incluso a acusar al gobierno en aquella época de haber regalado las licencias. 2 Además el espectro de frecuencias era diferente al que utilizaban las tecnologías anteriores 2G y utiliza una nueva forma de transmisión de datos, por lo que era una tecnología nueva sin apenas base tecnológica en cuanto a equipos de transmisión o los propios teléfonos móviles, que eran incompatibles. Por lo que más que adaptar la tecnología actual hubo que crear toda la infraestructura de comunicaciones para la plataforma UMTS/3G. El primer país en implementar una red comercial 3G a gran escala fue Japón. En la actualidad, existen 164 redes comerciales en 73 países usando la tecnología WCDMA[3]. Estas diferencias supusieron un gran problema para Vodafone Japón cuando su sucursal británica quiso que la subsidiaria japonesa usara sus teléfonos estándar. Los consumidores japoneses estaban acostumbrados a teléfonos más pequeños y se vieron obligados a cambiar a los de estándar europeo, que eran más gruesos y considerados fuera de moda por los japoneses. Durante esta migración, Vodafone Japón perdió 6 consumidores por cada 4 que migraron al 3G. Poco después, Vodafone vendió esta subsidiaria (conocida ahora como Softbank Mobile). La tendencia general de tener  móviles cada vez más pequeños parece haberse pausado, tal vez incluso dado un giro, ahora que los teléfonos con pantallas grandes ofrecen un mejor uso de Internet, vídeos y juegos en las redes 3G de telefonía móvil.

Estandarización de la net La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) definió las demandas de redes 3G con el estándar IMT-2000. Una organización llamada 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ha continuado ese trabajo mediante la definición de un sistema móvil que cumple con dicho estándar. Este sistema se llama Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).

Ventajas de una arquitectura de redes por capas A diferencia de GSM, UMTS se basa en servicios por capas. En la cima está la capa de servicios, que provee un despliegue de servicios rápido y una localización centralizada. En el medio está la capa de control, que ayuda a mejorar procedimientos y permite que la capacidad de la red sea dinámica. En la parte baja está la capa de conectividad donde cualquier tecnología de transmisión  puede usarse y el tráfico de voz podrá transmitirse mediante ATM/AAL2 o IP/RTP.

Evolución del 3G (pre-4G) La estandarización de la evolución del 3G está funcionando tanto en 3GPP como 3GPP2. Las especificaciones correspondientes a las evoluciones del 3GPP y 3GPP2 se llaman LTE y UMB, respectivamente. El desarrollo del UMB ha sido cancelado por Qualcomm a fecha de noviembre de 2008. La evolución del 3G usa en parte tecnologías más allá del 3G para aumentar el rendimiento y  para conseguir una migración sin problemas.

Hay 7 caminos diferentes para pasar de 2G a 3G. En Europa el camino principal comienza en GSM cuando se añade GPRS a un sistema. De ahí en adelante es posible ir a un sistema UMTS. En  Norteamérica la evolución de sistema comenzará desde el Time Division Multiple Access (TDMA), cambiará a Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) y después a UMTS. En Japón, se utilizan dos estándares 3G: W-CDMA usado por NTT DoCoMo (FOMA, compatible con UMTS) y SoftBank Mobile (UMTS), y CDMA2000, usado por KDDI. La transición por razones de mercado al 3G se completó en Japón durante 2006. La primera introducción de la tecnología 3G en el Caribe (2008) se hizo por América Móvil, que era anteriormente MIPHONE en Jamaica. La fase de implementación de esta red fue llevada a cabo por  Huawei en conjunto con otras subcontratadas como TSF de Canadá .

Evolución del 2G al 3G Las redes 2G se construyeron principalmente para datos de voz y transmisiones lentas. 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 S ervicio General de Paquetes vía Radio (GPRS -General Packet R adio 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 - ShortMessaging 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.

3GPP 3GPP es el acrónimo (en inglés) de "3rd Generation Partnership Project"[4]. Esta organización

realiza la supervisión del proceso de elaboración de estándares relacionados con 3G.

Estándares en 3G Las tecnologías de 3G son la respuesta a la especificación IMT-2000 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. En Europa y Japón, se seleccionó el estándar UMTS (Universal Mobile Telephone System), basado en la tecnología W-CDMA. UMTS está gestionado por la organización 3GPP, también responsable de GSM, GPRS y EDGE. En 3G también está prevista la evolución de redes 2G y 2.5G. GSM y TDMA IS-136 son reemplazadas por UMTS, las redescdmaOne evolucionan a IS-95. EvDO es una evolución muy común de redes 2G y 2.5G basadas en CDMA2000

Seguridad Las redes 3G ofrecen mayor grado de seguridad en comparación con sus predecesoras 2G. Al  permitir a la UE autenticar la red a la que se está conectando, el usuario puede asegurarse de que la red es la intencionada y no una imitación. En la conferencia BlackHat 2010 un hacker demostró (con un presupuesto de US$ 1.500) que podía obtener números celulares e incluso escuchar las llamadas de teléfonos GSM cercanos, esto era logrado haciéndose pasar por una base (antena receptora/transmisora) de la telefónica AT&T en este caso. Las redes 3G usan el cifrado por   bloques KASUMI en vez del anterior cifrador de flujo A5/1. Aún así, se han identificado algunas debilidades en el código KASUMI. Además de la infraestructura de seguridad de las redes 3G, se ofrece seguridad de un extremo al otro cuando se accede a aplicaciones framework como IMS, aunque esto no es algo que sólo se haga en el 3G.

Problemas Aunque el 3G fue introducido con éxito a los usuarios de todo el mundo, hay algunas cuestiones debatidas por proveedores de 3G y usuarios:



Las licencias de servicio 3G son caras.



Muchas diferencias en las condiciones de licencia.



Muchas compañías tienen grandes cantidades de deudas, lo que convierte en un reto el

construir la infraestructura necesaria para el 3G. 

Falta de apoyo a los operadores con problemas.



Coste de los móviles 3G.



Falta de apoyo a los nuevos servicios inalámbricos del 3G por parte de los usuarios de

móviles 2G. 

Falta de cobertura por tratarse de un nuevo servicio.



Precios altos de los servicios de los móviles 3G en algunos países, incluyendo el acceso a

Internet.

Ventajas y desventajas de IP en 3G Ventajas 

El protocolo IP está basado en paquetes, pues solo se paga en función de la descarga lo que

supone, relativamente, un menor costo. Aunque dependiendo del tipo de usuario, también se  podría calificar como desventaja. 

Velocidad de transmisión alta: fruto de la evolución de la tecnología, hoy en día se pueden

alcanzar velocidades superiores a los 3 Mbit/s por usuario móvil. 

Más velocidad de acceso.



UMTS, sumado al soporte de protocolo de Internet (IP), se combinan para prestar servicios

multimedia y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de video-telefonía y video-conferencia. 

Transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas.



Mayor velocidad de conexión, ante caídas de señal.

Todo esto hace que esta tecnología sea ideal para prestar diversos servicios multimedia móviles.

Desventajas 

Cobertura limitada. Dependiendo de la localización, la velocidad de transferencia puede

disminuir drásticamente (o incluso carecer totalmente de cobertura). 

Disminución de la velocidad si el dispositivo desde el que nos conectamos está en

movimiento (por ejemplo si vamos circulando en automóvil). 

 No orientado a conexión. Cada uno de los paquetes pueden seguir rutas distintas entre el

origen y el destino, por lo que pueden llegar desordenados o duplicados. Sin embargo el hecho de no ser orientado a conexión tiene la ventaja de que no se satura la red. Además para elegir la

ruta existen algoritmos que "escogen" qué ruta es mejor, estos algoritmos se basan en la calidad del canal, en la velocidad del mismo y, en algunos, oportunidad hasta en 4 factores (todos ellos configurables) para que un paquete "escoja" una ruta. 

Elevada Latencia respecto a la que se obtiene normalmente con servicios ADSL. La latencia

 puede ser determinante para el correcto funcionamiento de algunas aplicaciones del tipo clienteservidor como los juegos en línea. 

Elevada Tasa de absorción específica (SAR)

Telefonía móvil 4G En telecomunicaciones, 4G (también conocida como 4-G) son las siglas utilizadas para referirse a la cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil. Es el sucesor de las tecnologías 2G y 3G.

Telia-Modem Samsung LTE

La 4G esta basada completamente en el protocolo IP, siendo un sistema de sistemas y una red de redes, que se alcanza gracias a la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas. Esta tecnología podrá ser usada por modems inalámbricos, c elulares inteligentes y otros dispositivos móviles. La principal diferencia con las generaciones predecesoras será la capacidad para proveer  velocidades de acceso mayores de 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta de alta seguridad que permitirá ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo costo posible. El WWRF (Wireless World Research Forum) pretende que 4G sea una fusión de tecnologías y  protocolos, no sólo un único estándar, similar a 3G, que actualmente incluye tecnologías como lo son GSM y CDMA.[1] Por su parte, el ITU indicó en 2010 que tecnologías consideradas tecnologías 3G evolucionadas, como lo son WiMax yLTE, podrían ser consideradas tecnologías 4G. [2] La empresa NTT DoCoMo en Japón, fue la primera en realizar experimientos con las tecnologías de cuarta generación, alcanzando 100 Mbps en un vehículo a 200 km/h. La firma lanzó los primeros servicios 4G basados en tecnología LTE en diciembre de 2010 en Tokyo, Nagoya y Osaka. Se espera que en abril de 2011 la empresa comience a vender celulares para tecnología LTE. En el resto del mundo se espera una implantación sobre el año 2020.[3][4]

[Caracteristicas

técnicas

El concepto de 4G, incluye técnicas de avanzado rendimiento radio como MIMO y OFDM. Dos de los términos que definen la evolución de 3G, siguiendo la estandarización del 3GPP, serán LTE (‘Long Term Evolution’) para el acceso radio, y SAE(‘Service Architecture Evolution’)  para la parte núcleo de la red. Los requisitos ITU y estándares 4G indican las siguientes características:[5] 

Para el acceso radio abandona el acceso tipo CDMA característico de UMTS.



Uso de SDR (Software Defined Radios) para optimizar el acceso radio.



La red completa prevista es todo IP.



Las tasas de pico máximas previstas son de 100 Mbps en enlace descendente y 50 Mbps en

enlace ascendente (con un ancho de banda en ambos sentidos de 20Mhz). Los nodos principales dentro de esta implementación son el ‘Evolved Node B’ (BTS evolucionada), y el 'System Access Gateway', que actuará también como interfaz a i nternet, conectado directamente